Tiedot mittausten tekemiseen käytetyistä alumiinilevyistä ja valokuitukaapeleista. (Kuva: Sloan Digital Sky Survey III) Tästä tarinasta
[×] SULJE
Sloan Digital Sky Survey julkaisi äskettäin kaikkien aikojen suurimman kolmiulotteisen taivaankartan noin 540 000 galaksilla
Video: Lento maailmankaikkeuden läpi
Kuinka taivas voidaan kuvata? Se on pelottava ehdotus olla varma, ja mikään Google-auto tai kamera ei ole tehtävänsä edessä, mutta Sloan Digital Sky Survey -tapahtuman takana oleva tiimi on edistymässä. Ryhmä, joka on nyt tutkimuksensa kolmannessa vaiheessa, julkaisi äskettäin kaikkien aikojen suurimman kolmiulotteisen taivaankartan noin 540 000 galaksilla.
Vaikka se on suuri, viimeaikainen kartta kattaa vain kahdeksan prosenttia taivaasta. Vuoden 2014 puoliväliin mennessä Harvard-Smithsonianin astrofysiikan keskuksessa työskentelevän Daniel Eisensteinin johtama ryhmä on kerännyt tarpeeksi lisätietoja neljänneksen taivaan loppuun saattamiseksi.
Sen lisäksi, että tehdään erittäin viileä animaatiovideo (yllä) projektista, jossa katsojat näyttävät purjehtivan melkein 400 000 galaksilla, kartta osoittautuu hyödylliseksi monissa tutkimusprojekteissa, tummasta energiasta kvasareihin ja suurten galaksien evoluutioon., ja uusi tieto tarjoaa tarkempia tietoja kuin mikään muu aikaisempi taivaatutkimus. Käyttämällä kuvantamisen ja spektroskopian yhdistelmää, tutkijat kykenevät kartoittamaan galaksien ja muiden esineiden etäisyyden 1, 7 prosentin tarkkuudella. Aiemmin ruumiien etäisyydet avaruudessa voitiin mitata vain Hubblen lain huomattavasti epätarkemmalla Doppler-siirtymän havainnolla.
”Se on erittäin provokatiivinen tarkkuuden arvo, koska tähtitieteilijät viettivät paljon viime vuosisadalta väittäessään, oliko Hubble-vakio 50 vai 100, mikä väittää periaatteessa kahden etäisyyden kerrointa. Nyt käytämme tätä menetelmää päästäksemme tarkkuuksiin, jotka lähestyvät prosenttia ”, Eisenstein selittää.
Kartoitusmenetelmä perustuu ns. Baryonin akustiseen värähtelyyn, jota ”aiheuttavat äänen aallot, jotka leviävät ensimmäisen miljoonan vuoden kuluttua isosta räjähdyksestä”, Eisenstein selittää. "Nämä ääniaallat aiheuttavat pohjimmiltaan pienen korrelaation avaruusalueiden välillä 500 miljoonan valovuoden päässä." Suureen räjähdyksen jälkeisinä vuosina, kun yksi galaksi muodostui ja muuttui liian tiheäksi, se lähettäisi ääniaallon. "Tuo ääniaalto kulkee etäisyyteen, joka vastaa nykyään 500 miljoonaa valovuotta ja missä se loppuu tuottaa (alueen) hiukan vahvempaa kuin sen galaksiväestö." Toisin sanoen, galaksien hajonta on hiukan keskimääräistä yli 500. miljoonan valovuoden välein kuin on 600 tai 400 miljoonaa valovuotta.
"Koska tiedämme, että nämä ääniaallot valitsevat 500 miljoonan valovuoden etäisyyden, voimme nyt mitata etäisyyden, joten tutkimuksessa olemme mitattaneet etäisyyden näihin galakseihin."
Nämä tarkemmat mittaukset tarkoittavat jännittäviä uutisia tumman energian etsinnälle, maailmankaikkeuden laajenemisen kiihtyvyydelle. "Pimeän energian mittaus tapahtuu mittaamalla etäisyydet tiettyihin esineisiin erittäin suurella tarkkuudella", Eisenstein sanoo.
Menetelmä näiden mittausten suorittamiseksi on yllättävän fyysinen. Alkuperäisen kuvantamisen avulla tutkijat voivat saada peruskartan siitä, mitkä esineet ovat tietyllä taivaan alueella: kvasaareja, galakseja, tähtiä ja muita esineitä. Sitten he valitsevat, mitkä esineet olisivat hyödyllisiä jatkotutkimuksille. Koska mukana on niin monta ryhmää, mukaan lukien Lawrence Berkeleyn kansallinen laboratorio ja Cambridgen yliopisto, eri ryhmät valitsevat erilaisia kohteita tutkimusalueestaan riippuen.
Siirtymällä spektroskopiaan tutkijat voivat mitata 1000 kohdetta kerrallaan. Suurelle alumiinilevylle ne poraa reikiä vastaamaan kunkin esineen sijaintia. "Tietyllä lautasella voi olla 700 galaksia ja 200 kvaasariehdokasta ja 100 tähteä", Eisenstein selittää. Sitten joukkue sijoittaa valokuitukaapelit käsin jokaiseen reikään. Jokaisesta esineestä tuleva valo osuu kaapeleihin ja johdetaan instrumenttiin. Levy istuu tunnin ajan valon absorboimiseksi ja sitten se on seuraavassa taivaan osassa. Joinakin iltoina joukkue täyttää jopa yhdeksän levyä, mutta se on harvinaista.
Vierailijat voivat tarkastella joitain ilma- ja avaruusmuseon taivaanmittausryhmän käyttämiä materiaaleja, mukaan lukien latausparilaite, joka muuntaa valon sähköisiksi signaaleiksi, jotka voidaan lukea digitaalisesti, jotta luodaan toiminnallinen kartta.
Projektin valmistuttua heillä on 2200 kilpiä ja noin kahden miljoonan esineen kartta. Ja sinulla on yötaivas käden ulottuvilla. Google että!
