Tín dụng hình ảnh: SDSS
Các nhà thiên văn học từ Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan đã thu thập dữ liệu để xây dựng bản đồ 3 chiều chính xác, chi tiết các cụm thiên hà và vật chất tối. Nhóm SDSS - 200 nhà thiên văn học ở 13 quốc gia - đã đo Vũ trụ chứa 70% năng lượng tối (một thế lực bí ẩn đẩy lùi các thiên hà), 25% vật chất tối và 5% vật chất bình thường.
Các nhà thiên văn học từ Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan (SDSS) đã thực hiện phép đo chính xác nhất cho đến nay về cụm thiên hà và vật chất tối, tinh chỉnh sự hiểu biết của chúng ta về cấu trúc và sự tiến hóa của Vũ trụ.
Từ khi bắt đầu dự án vào cuối thập niên 80, một trong những mục tiêu chính của chúng tôi là đo lường chính xác cách thức các thiên hà tập trung dưới ảnh hưởng của lực hấp dẫn, Richard Kron, giám đốc SDSS, và giáo sư tại Đại học Chicago giải thích.
Người phát ngôn của Dự án SDSS Michael Strauss từ Đại học Princeton và là một trong những tác giả chính của nghiên cứu mới đã giải thích rằng: Từ mô hình phân cụm này mã hóa thông tin về cả vật chất vô hình kéo theo các thiên hà và về biến động hạt giống xuất hiện từ Big Bang.
Các phát hiện được mô tả trong hai bài báo nộp cho Tạp chí Vật lý thiên văn và Tạp chí Vật lý D; chúng có thể được tìm thấy trên trang web in thử vật lý, www.arXiv.org, vào ngày 28 tháng 10.
CƠ CẤU BẢN ĐỒ
Mô hình vũ trụ hàng đầu đòi hỏi một sự mở rộng nhanh chóng của không gian được gọi là lạm phát kéo dài sự dao động lượng tử siêu nhỏ trong hậu quả bốc lửa của Vụ nổ lớn đến quy mô khổng lồ. Sau khi lạm phát kết thúc, lực hấp dẫn đã khiến những biến động hạt giống này phát triển thành các thiên hà và các mô hình cụm thiên hà được quan sát thấy trong SDSS.
Hình ảnh về những biến động hạt giống này đã được công bố từ Máy dò dị hướng vi sóng Wilkinson (WMAP) vào tháng 2, trong đó đo lường sự dao động của bức xạ di tích từ vũ trụ sơ khai.
Một tác giả chính của nghiên cứu, Michael Blanton từ Đại học New York cho biết, chúng tôi đã tạo ra bản đồ ba chiều tốt nhất của Vũ trụ cho đến nay, lập bản đồ hơn 200.000 thiên hà cách xa hai tỷ năm ánh sáng trên sáu phần trăm bầu trời. Các mô hình phân cụm hấp dẫn trong bản đồ này cho thấy cấu trúc của Vũ trụ từ các hiệu ứng hấp dẫn của nó và bằng cách kết hợp các phép đo của chúng với WMAP, nhóm SDSS đã đo vật chất vũ trụ bao gồm 70% năng lượng tối, 25% vật chất tối và năm phần trăm chuyện thường.
SDSS là hai khảo sát riêng biệt trong một: các thiên hà được xác định trong các hình ảnh 2D (phải), sau đó xác định khoảng cách từ phổ của chúng để tạo ra bản đồ 3D sâu 2 tỷ ánh sáng (bên trái) trong đó mỗi thiên hà được hiển thị dưới dạng một điểm, màu sắc đại diện cho độ chói - điều này chỉ cho thấy 66.976 thiên hà của chúng ta là 205.443 thiên hà trong bản đồ nằm gần mặt phẳng xích đạo của Trái đất. (Nhấp để xem độ phân giải cao jpg, phiên bản không có dòng.)
Họ phát hiện ra rằng neutrino không thể là thành phần chính của vật chất tối, đặt trong số những hạn chế mạnh nhất cho đến nay về khối lượng của chúng. Cuối cùng, nghiên cứu SDSS cho thấy dữ liệu phù hợp với dự đoán chi tiết của mô hình lạm phát.
XÁC NHẬN MỸ PHẨM
Những con số này cung cấp một xác nhận mạnh mẽ về những báo cáo của nhóm WMAP. Việc đưa vào các phát hiện SDSS mới giúp cải thiện độ chính xác của phép đo, hơn một nửa độ không đảm bảo từ WMAP về mật độ vật chất vũ trụ và trên thông số Hubble (tốc độ mở rộng vũ trụ). Hơn nữa, các phép đo mới phù hợp tốt với các kết quả tiên tiến trước đây đã kết hợp WMAP với khảo sát dịch chuyển đỏ thiên hà 2dF của Anh-Úc.
Max thiên hà khác nhau, các công cụ khác nhau, những người khác nhau và phân tích khác nhau - nhưng kết quả đồng ý với nhau, Max Tegmark từ Đại học Pennsylvania, tác giả đầu tiên trên hai bài báo cho biết. Những tuyên bố phi thường của nhóm đòi hỏi bằng chứng phi thường, Tegmark nói, nhưng giờ đây chúng ta có bằng chứng phi thường về vật chất tối và năng lượng tối và phải thực hiện chúng một cách nghiêm túc cho dù chúng có vẻ đáng lo ngại như thế nào.
Các kết quả SDSS mới (các chấm đen) là các phép đo chính xác nhất cho đến nay về mật độ của Vũ trụ dao động từ nơi này sang nơi khác trên quy mô của hàng triệu ánh sáng. Các phép đo này và các phép đo vũ trụ khác phù hợp với dự đoán lý thuyết (đường cong màu xanh) cho một Vũ trụ bao gồm 5% nguyên tử, 25% vật chất tối và 70% năng lượng tối. Tỷ lệ trung bình chúng ta càng lớn, Vũ trụ xuất hiện càng đồng đều. (Nhấp để xem jpg độ phân giải cao, không có phiên bản rườm rà.)
Một thách thức thực sự bây giờ là tìm ra những chất bí ẩn này thực sự là gì, David Weinberg từ Đại học bang Ohio cho biết.
SDSS LỚN-QUY MÔ HIỂU
SDSS là cuộc khảo sát thiên văn đầy tham vọng nhất từng được thực hiện, với hơn 200 nhà thiên văn học tại 13 tổ chức trên toàn thế giới.
Nhà khoa học SDSS thực sự là hai cuộc khảo sát trong một lần, nhà khoa học dự án James Gunn của Đại học Princeton giải thích. Vào những đêm nguyên sơ nhất, SDSS sử dụng máy ảnh CCD trường rộng (do Gunn và nhóm của ông tại Đại học Princeton và Maki Sekiguchi của Nhóm tham gia Nhật Bản chế tạo) để chụp ảnh bầu trời đêm trong năm dải sóng rộng với mục tiêu xác định vị trí và độ sáng tuyệt đối của hơn 100 triệu thiên thể trong một phần tư của toàn bộ bầu trời. Khi hoàn thành, chiếc máy ảnh này là chiếc lớn nhất từng được chế tạo cho mục đích thiên văn, thu thập dữ liệu với tốc độ 37 gigabyte mỗi giờ.
Vào những đêm có ánh trăng hoặc mây che phủ nhẹ, máy ảnh chụp được thay thế bằng một cặp máy quang phổ (do Alan Uomoto và nhóm của ông tại Đại học Johns Hopkins chế tạo). Họ sử dụng sợi quang để thu được quang phổ (và do đó dịch chuyển đỏ) của 608 vật thể cùng một lúc. Không giống như các kính viễn vọng truyền thống trong đó các đêm được đưa ra trong số nhiều nhà thiên văn học thực hiện một loạt các chương trình khoa học, kính viễn vọng SDSS 2,5m chuyên dùng tại Đài quan sát Apache Point ở New Mexico chỉ dành cho cuộc khảo sát này, để vận hành mỗi đêm rõ ràng trong 5 năm .
Bản phát hành dữ liệu công khai đầu tiên từ SDSS, được gọi là DR1, chứa khoảng 15 triệu thiên hà, với các phép đo khoảng cách dịch chuyển đỏ cho hơn 100.000 trong số chúng. Tất cả các phép đo được sử dụng trong các phát hiện được báo cáo ở đây sẽ là một phần của bản phát hành dữ liệu thứ hai, DR2, sẽ được cung cấp cho cộng đồng thiên văn vào đầu năm 2004.
Strauss cho biết SDSS đang tiến gần đến điểm giữa trong mục tiêu đo lường một triệu dịch chuyển thiên hà và chuẩn tinh.
Kevork Abazajian cho biết, sự phấn khích thực sự ở đây là các dòng bằng chứng khác nhau từ nền vi sóng vũ trụ (CMB), cấu trúc quy mô lớn và các quan sát vũ trụ khác đều cho chúng ta một bức tranh nhất quán về một Vũ trụ bị chi phối bởi năng lượng tối và vật chất tối. của Phòng thí nghiệm Máy gia tốc Quốc gia Fermi và Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos.
Nguồn gốc: Sloan Digital Sky Survey News News
