1929 m. Edvinas Hablas amžiams pakeitė mūsų supratimą apie kosmosą, parodydamas, kad Visata yra išsiplėtimo būsenoje. Dešimtajame dešimtmetyje astronomai nustatė, kad jos plėtimosi tempas iš tikrųjų spartėja, o tai savo ruožtu lėmė „Tamsiosios energijos“ teoriją. Nuo to laiko astronomai ir fizikai siekė nustatyti šios jėgos egzistavimą išmatuodami jos įtaką kosmosui.
Naujausias šių pastangų pavyzdys yra „Sloan Digital Sky Survey III“ (SDSS III), kuriame tarptautinė tyrėjų komanda paskelbė, kad baigė kurti tiksliausius iki šiol atliktus Visatos matavimus. Žinomas kaip Baryono osciliacijos spektroskopinis tyrimas (BOSS), jų matavimai nustatė naujus tamsiosios energijos savybių suvaržymus.
Naujuosius matavimus pristatė Harvardo universiteto astronomas Danielis Eizenšteinas neseniai vykusiame Amerikos astronomijos draugijos susitikime. Būdamas „Sloan“ skaitmeninio dangaus tyrimo III (SDSS-III) direktoriumi, jis su komanda pastaruosius dešimt metų praleido matydamas kosmosą ir periodinius normaliosios materijos tankio svyravimus, kad pamatytų, kaip galaktikos pasiskirsto Visatoje.
Po dešimtmečio tyrimų BOSS komanda sugebėjo sukurti trijų dimensijų kosmoso žemėlapį, apimantį daugiau nei šešis milijardus šviesmečių. Ir nors kiti naujausi tyrimai pažvelgė iš tolo - iki 9 ir 13 milijardų šviesmečių atstumo - BOSS žemėlapis yra išskirtinis tuo, kad pasižymi didžiausiu bet kurio kosmologinio žemėlapio tikslumu.
Tiesą sakant, BOSS komanda sugebėjo išmatuoti galaktikų pasiskirstymą kosmose ir 6 milijardų šviesmečių atstumu iki precedento neturinčio 1% paklaidos ribos. Nustatyti kosminių objektų pobūdį dideliais atstumais nėra lengva dėl reliatyvumo padarinių. Kaip dr. Eizenšteinas pasakojo „Space Magazine“ el. Paštu:
„Atstumai yra senas astronomijos iššūkis. Žmonės dažnai gali įvertinti atstumą dėl mūsų žiūroninio matymo, bet galaktikos, esančios už Paukščių Tako ribų, yra per toli, kad jomis pasinaudotume. O kadangi galaktikos yra labai įvairios, joms būdingi dydžiai, sunku įvertinti jų atstumą. Tai panašu į žvilgsnį į tolimą kalną; žmogaus atstumo sprendimas yra susietas su jo aukščio sprendimu “.
Anksčiau astronomai tiksliai matavo objektus vietinėje visatoje (pvz., Planetas, kaimynines žvaigždes, žvaigždžių spiečius), remdamiesi viskuo, nuo radaro iki raudonojo poslinkio - laipsniu, kuriuo šviesos bangos ilgis pasislenka link raudonojo spektras. Tačiau kuo didesnis objekto atstumas, tuo didesnis neapibrėžtumas.
Ir iki šiol tik kelių tūkstančių šviesmečių atstumu nuo Žemės esančių objektų - t.y. Paukščių Tako galaktikoje - atstumai buvo matuojami vieno procento paklaida. Kaip didžiausias iš keturių „Sloan Digital Sky Survey III“ (SDSS-III) projektų, BOSS išskiria tai, kad pirmiausia remiasi vadinamųjų „baronų akustinių virpesių“ (BAO) matavimais.
Tai iš esmės yra subtilūs periodiniai virpėjimai matomos barioninės (t. Y. Normalios) medžiagos pasiskirstyme kosmose. Danielis Eizenšteinas paaiškino:
„BOSS matuoja Visatos plėtimąsi dviem pagrindiniais būdais. Pirmasis - naudojant baronų akustinius virpesius (taigi tyrimo pavadinimas). Garso bangos, keliaujančios per pirmuosius 400 000 metų po Didžiojo sprogimo, sukuria pageidaujamą galaktikų porų atskyrimo skalę. Išmatuodami šį pageidaujamą atskyrimą daugelio galaktikų pavyzdyje, galime nustatyti atstumą iki mėginio.
„Antrasis metodas yra išmatuoti, kaip skiriasi galaktikų grupavimas tarp porų, orientuotų išilgai regėjimo linijos, palyginti su skersine, link regėjimo linijos. Visatos plėtimasis gali lemti, kad šis grupavimas yra asimetriškas, jei konvertuojant raudonojo poslinkio atstumą naudojama neteisinga išsiplėtimo istorija. “
Atlikdami šiuos naujus, labai tikslius atstumo matavimus, BOSS astronomai galės daug tiksliau ištirti „Dark Matter“ įtaką. „Skirtingi tamsiosios energijos modeliai skiriasi tuo, kaip laikui bėgant vyksta Visatos plėtimosi pagreitis“, - sakė Eizenšteinas. „BOSS matuoja plėtimosi istoriją, kuri leidžia mums nustatyti pagreičio greitį. Mes randame rezultatus, kurie labai atitinka kosmologinio konstanto modelio prognozes, tai yra modelį, kuriame tamsiosios energijos tankis bėgant laikui yra pastovus. “
SDMS-III bendradarbiavimas ne tik matuoja normalios medžiagos pasiskirstymą tamsiosios energijos įtakai nustatyti, bet ir apibūdina Pieno kelią ir ieškojo ekstrasoliarių planetų. BOSS matavimai yra išsamiai aprašyti straipsnių serijoje, kurią praėjusį mėnesį žurnalams pateikė „BOSS“ bendradarbiaujant, kurie visi dabar prieinami internete.
Ir BOSS nėra vienintelės pastangos suprasti plataus masto mūsų Visatos struktūrą ir tai, kaip ją suformavo visos paslaptingos jėgos. Dar praėjusį mėnesį profesorius Stephenas Hawkingas paskelbė, kad Kembridžo universiteto COSMOS superkompiuterių centras sukurs iki šiol išsamiausią 3D Visatos žemėlapį.
Remdamiesi duomenimis, gautais iš CMB duomenų, gautų iš ESA „Planck“ palydovo, ir informacijos iš „Dark Energy Survey“, jie taip pat tikisi išmatuoti „Dark Energy“ įtaką materijos pasiskirstymui mūsų Visatoje. Kas žino? Po kelerių metų galime labai gerai suprasti, kaip visos pagrindinės jėgos, valdančios Visatą, veikia kartu.
