Астрофизичари који проучавају ширење Универзума са највећим каталозима галаксија икада састављеним уводе узбудљиву еру прецизне космологије. Прошле недеље, Слоан Дигитал Ски Сурвеи (СДСС) је објавио своје коначно јавно објављивање података, а научници који раде у његовом највећем програму, Барион осцилационом спектроскопском истраживању (БОСС) су такође представили своје коначне резултате на састанку Америчког астрономског друштва у Сијетлу, Вашингтон.
Мапирајући преко 10.000 квадратних степени – 25% неба – БОСС „мери убрзану експанзију нашег универзума са највећим светским истраживањем екстрагалактичког црвеног помака“, каже директор СДСС-ИИИ Данијел Ајзенштајн из Харвард-Смитсонијан центра за астрофизику. БОСС резултати укључују нова и прецизна мерења стопе ширења универзума (названа „Хаблова константа“) и густине материје, која укључује тамну материју, звезде, гас и прашину.
БОСС је извео своја посматрања на 2,5-метарском телескопу Слоан Фоундатион у опсерваторији Апацхе Поинт у Новом Мексику, производећи спектре и просторне позиције за 1,5милионагалаксије и 300.000 квазара у запремини која је еквивалентна коцки са дужином од 8,5 милијарди светлосних година на страни (види слику изнад). Астрономи су користили овај богат скуп података да мапирају дистрибуцију објеката и да открију карактеристичну скалу утиснуту барионским акустичним осцилацијама у раном универзуму. Звучни таласи се с временом шире напоље, попут таласа који се шире у језеру, и означени су сигналом великих размера груписања у положајима галаксија у односу на једну другу (погледајте илустрацију испод). Анализом овог сигнала у различито време могуће је проучавати понашање мистериозне „тамне енергије” која изазива убрзано ширење универзума.
Илустрација концепта барионских акустичних осцилација, утиснутих у раном универзуму и данас виђених у галаксијским прегледима. (љубазношћу: Крис Блејк и Сем Мурфилд)
У коначним резултатима БОСС-а, стотине научника у међународној сарадњи мерило је ову скалу са невиђеном прецизношћу. Конкретно, Ешли Рос са Државног универзитета у Охају представила је резултате који су показали моћ комбиновања анализе попречне и праволинијске дистрибуције галаксија. У раду Ерица Аубоурга и сарадника, БОСС астрономи су измерили скалу космичке удаљености галаксија у „локалном“ универзуму и квазара у удаљеном универзуму са импресивно малим систематским грешкама – на нивоу мањем од 1% – када су комбиноване са космичким микроталасима позадинска ограничења. Њихова космолошка анализа даје мерење Хаблове константе и густине материје универзума у складу са „равном“ космологијом хладне тамне материје са космолошком константом (види доле). Космолошки модели укључујући закривљеност, развој тамне енергије или масивне неутрине нису потпуно искључени, али су мање подржани подацима него раније. Остали резултати сарадње биће достављени за објављивање у наредним месецима.
Космолошка ограничења Хабловог параметра х, густине материје &Омега;м, и параметар закривљености &Омега;доод БОСС-ових барион акустичних осцилација (БАО) у комбинацији са суперновама (СН) и Планцковим резултатима. (Љубавом: Аубоург ет ал. 2014.)
БОСС скуп података „представља златни стандард у мапирању мреже галаксија која се састоји од велике структуре Универзума... Подаци нам омогућавају да пратимо, са већом прецизношћу него икада раније, присуство тамне енергије, понашање гравитације на космичким размерама, и ефекат масивних неутрина“, каже Крис Блејк са Универзитета Свинбурн, који није повезан са сарадњом.
Куда ће БОСС тим одавде? Сарадња је започела рад на СДСС-ИВ, чија шестогодишња мисија укључује амбициозно проширено БОСС (еБОСС) истраживање. Према речима еБОСС координатора за циљање Џеремија Тинкера са Универзитета у Њујорку, еБОСС посматрања преко 700.000 квазара ће прецизно мерити скалу удаљености „на много већем режиму црвеног помака који није покривен тренутним истраживањима великих размера“.
Више о БОСС-у и новостима о три друге компоненте СДСС-а можете прочитати у нашем претходном чланку овде .
Сајт СДСС-а
(Потпуно откривање: Рамин Скибба је био члан БОСС сарадње током 2010-2012.)