Üksikasjad mõõtmiste tegemiseks kasutatud alumiiniumplaatide ja kiudoptiliste kaablite kohta. (Image viisakalt Sloan Digital Sky Survey III) Sellest loost
[×] SULETUD
Sloani digitaalse taeva uuring andis hiljuti välja kõigi aegade suurima 3D-taevakaardi, kus on umbes 540 000 galaktikat
Video: Lend läbi universumi
Kuidas taevast kaardistada? See on hirmutav ettepanek olla kindel ja ükski Google'i auto ega kaamera ei suuda ülesannet täita, kuid Sloani digitaalse taeva uuringu taga olev meeskond on liikumas edasi. Nüüd oma kolmandas uurimisfaasis andis rühm välja hiljuti kõigi aegade suurima 3D-taevakaardi, kus on umbes 540 000 galaktikat.
Ehkki suur see on, katab hiljutine kaart vaid kaheksa protsenti taevast. 2014. aasta keskpaigaks on Harvard-Smithsoniani astrofüüsikakeskuses Daniel Eisensteini juhitud meeskond kogunud piisavalt lisateavet, et veerand taevast täita.
Peale väga laheda animeeritud video (ülalt) tegemise projekti kohta (ülal), kus vaatajatel võib paista purjetavat peaaegu 400 000 galaktikat, osutub kaart kasulikuks paljudes uurimisprojektides, alates tumedast energiast kuni kvaasariteni ja suurte galaktikate evolutsioonini., ja uus teave pakub täpsemaid andmeid kui ükski teine eelmine taevavaatlus. Kasutades kujutise ja spektroskoopia kombinatsiooni, suudavad teadlased kaardistada galaktikate ja muude objektide kauguse 1, 7-protsendise täpsusega. Varem võis kehade kaugust kosmoses mõõta ainult Hubble'i seaduse Doppleri nihke kaugelt vähem täpsusega.
See on täpsuse väga provokatiivne väärtus, sest astronoomid veetsid möödunud sajandil palju vaidledes selle üle, kas Hubble'i konstant oli 50 või 100, mis põhimõtteliselt vaidleb kahe teguri kaugusel. Nüüd kasutame seda meetodit protsendile lähenevate täpsusteni jõudmiseks, ”selgitab Eisenstein.
Kaardistamismeetod tugineb nn barooniakustilisele võnkumisele, mida põhjustavad helilained, mis levivad esimese miljoni aasta jooksul pärast Suurt Pauku, "selgitab Eisenstein. “Need helilained põhjustavad põhimõtteliselt väikest korrelatsiooni kosmosepiirkondade vahel, mille vaheline kaugus on 500 miljonit valgusaastat.” Suurele paugule järgnenud aastatel eraldas see helilaine, kui üks galaktika moodustus ja muutus liiga tihedaks. “See helilaine liigub kaugele, mis vastab täna 500 miljonile valgusaastale ja kus see jõuab, annab (piirkonna) pisut paremaks kui tema galaktikate populatsioon.” Teisisõnu, galaktikate hajuvus on keskmiselt pisut üle 500 miljon valgusaasta kaugusel, kui on 600 või 400 miljonit valgusaastat.
"Kuna me teame, et need helilained valivad 500 miljoni valgusaasta kauguse, saame nüüd vahemaad mõõta, nii et uuringus mõõtsime nende galaktikate kaugust."
Need täpsemad mõõtmised tähendavad põnevaid uudiseid tumeda energia otsimiseks, universumi paisumise kiirendamiseks. "Pimeda energia mõõtmiseks on vaja mõõta kaugust teatud objektideni väga suure täpsusega, " ütleb Eisenstein.
Nende mõõtmiste meetod on olemuselt üllatavalt füüsiline. Esialgne pildistamine võimaldab teadlastel saada põhikaardi selle kohta, millised objektid on taeva teatud piirkonnas: kvaasid, galaktikad, tähed ja muud objektid. Seejärel valivad nad, millised objektid oleksid edasiseks uurimiseks kasulikud. Kuna kaasatud on nii palju meeskondi, sealhulgas Lawrence Berkeley riiklik labor ja Cambridge'i ülikool, valivad erinevad rühmad erinevaid objekte, sõltuvalt nende uurimisvaldkonnast.
Spektroskoopiale liikudes saavad teadlased mõõta 1000 objekti korraga. Suurel alumiiniumkettal puurivad nad augud vastavalt iga objekti positsioonile. “Antud plaadil võib olla 700 galaktikat ja 200 kvaasikandidaati ning 100 tähte, ” selgitab Eisenstein. Siis paigutab meeskond igasse auku fiiberoptilised kaablid. Iga objekti valgus langeb kaablitesse ja suunatakse instrumendi juurde. Ketas istub tund aega valguse neeldumiseks ja seejärel on ta järgmise osa taevas. Mõnel õhtul täidab meeskond kuni üheksa ketast, kuid see on haruldane.
Külastajad saavad vaadata mõnda õhu- ja kosmose muuseumi taevavaatlusmeeskonna kasutatud materjali, sealhulgas laadimispaari seade, mis muundab valguse elektrilisteks signaalideks, mida saab digitaalselt lugeda, et luua funktsionaalne kaart.
Pärast projekti valmimist on neil 2200 plaati ja umbes kahe miljoni objekti kaart. Ja teil on öötaevas käeulatuses. Google seda!
