PopularEditorialNewBest

Створено найбільш деталізовану карту Всесвіту

2В закладки

Космологи опублікували багато нових даних, проте вони не дають відповіді на питання: «Чому Всесвіт таких рівний?»

Всередині купола телескопа імені Віктора Бланко, який вивчав небо Південної півкулі з 2013 до 2019 року. Фото: CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/D. Munizaga

Наймасштабніше дослідження неба в південній півкулі змінило уявлення щодо розподілення маси в просторі та часі. Дані спостережені надають переконливі докази того, що темна енергія – сила, яка прискорює розширення Всесвіту, була присутня весь час існування світу.

Об’єднання з вивчення темної енергії (DES, Dark Energy Survey collaboration) опублікувало свої результати на онлайн-брифінгу 27 травня та на сайті організації у вигляді декількох сторінок тексту.

Команда DES вивчала зоряне небо з 2013 по 2019 рік використовуючи 570-мегапіксельну камеру на телескопі В. Бланко, що знаходиться на території Панамериканської обсерваторії в Серро-Тололо, Чилі. Вони оглядали четверту частину південного неба, до складу якої входить близько 300 мільйонів галактик.

«Це неймовірно потужний сет даних», — розповідає Кетрін Гейманс, астроном Единбурзького університету, Сполучене Королівство.

Фото: N. Jeffrey/Dark Energy Survey collaboration

Дослідники позначили галактики різними кольорами, щоб отримати приблизне значення їхніх відстаней від Чуацького Шляху. Якщо Всесвіт розширюється, то галактики, що знаходяться на більшій відстані стають червонішими бо світлові хвилі розтягуються та змінюють свій колір (цей ефект має назву «червоний зсув»). Завдяки цьому явищу, команда змогла зробити власну мапу об’ємною.

Дивитись далі означає зазирати в минуле, тому цю 3-D мапу можна розглядати, як історію еволюції Всесвіту. Аналізуючи, те як розходяться галактики, космологи можуть визначити сили, які на них впливають, серед них: сила тяжіння темної матерії. Це прозора речовина, що займає 80% маси Всесвіту та домінує у процесі формування галактик та їхніх кластерів.

Скривлені галактики

Щоб краще виявити присутність темної матерії, команда DES проаналізувала форму понад 100 мільйонів найбільш віддалених галактик. Відомо, що гравітація скривлює простір, тому космологи аналізуючи фотографії того, як стискаються далекі галактики, здатні визначити місця концентрації темної матерії у Всесвіті. Цей феномен називають слабким гравітаційним лінзуванням. «Ми відзначили невеликі скривлення на задніх планах галактик», — зазначила під час онлайн-брифінгу учасник команди DES, Александа Амон.

3-D картографування галактик та темної матерії допоможе вченим дізнатися більше про темну енергію, силу, що прискорює розширення Всесвіту. Природа цього таємного явища – одна з найбільших проблем сучасної космології. Раніше всі докази доводили, що ця сила рівномірно розподілена в просторі та часі, але команда DES зараз проводить найбільшу перевірку цієї гіпотези. «Коли ми зберемо дані нашого спостереження у вигляді 3-D карти, це дозволить знизити рівень помилки до 3%», — розповідає учасник команди DES, Майкл Троксель (Дюкський університет, Північна Кароліна).

Офер Лагав, очільник команди DES з Університецького коледжу Лондона каже, що результати це «…тріумф для стандартної космологічної моделі…», за якою темна енергія – константа.

Ці дані можуть зашкодити альтернативним моделям в яких темна енергія називається «матеріальною складовою», що може зникнути у майбутньому.

Гладкіша ніж очікувалось

DES також визначила, що Всесвіт трохи гладкіший ніж очікувалось. Вони підтвердили результати про які говорили ще в 2017 році. «Лінзування менше, ніж очікувалось від сучасної моделі Всесвіту» — розповідає Амон, космолог Інституту астрофізики та космології частинок Кавлі в Мено-Парк, Каліфорнія.

На додачу до команди DES, два інші важливі проекти з вивчення слабкого лінзування повідомили про схожі результати. Це були дослідження Hyper Suprime-Cam, виконані Японською астрономічною обсерваторією Субару, острів Мауна-Кеа, Гавайї та дослідження Kilo-Degree одного з телескопів Південної європейської обсерваторії в Чилі на чолі з Геймансом. Всі три дослідження виявили менше лінзування і відповідно меншу концентрацію темної матерії ніж це визначено в пануючій космологічній моделі.

Якщо брати до уваги деякі експериментальні невизначеності, то результати спостережень відповідають існуючій моделі. Гейманс зазначив, що було б цікаво співставити всі три дослідження слабкого лінзування, щоб отримати більш точні значення розбіжностей в них.  

Команда DES зазначає: надані результати базуються на перших 3 роках спостереження з 6. Наступного року, космологія значно просунеться вперед з введенням в дію обсерваторій Віри Рубін в Чилі та космічного телескопа Евклід від ЄКА. Обидва будуть проводити дослідження слабкого лінзування небаченої до цього потужності. «Їм буде доступне все небо», — додав Гейманс.

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-01466-1

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

22
Войдите, чтобы видеть ещё 23 комментария, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Удачливая Алиса Селезнёва
Вечность назад

Забув опублікувати посилання на першоджерело: The most detailed 3D map of the Universe ever made

Отличная Лея С.
Вечность назад

Що мають на увазі під "існуючую моделлю"? Лямбда-CDM?

Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
If you were unable to log in, try this link.