Представлена самая большая 3D-карта Вселенной

Подробное изучение ночного неба, которое длилось 20 лет, позволило астрономам составить полную трехмерную карту Вселенной, включающую в себя неизвестную ранее информацию. Более того, анализ этой карты выявил несоответствие постоянной Хаббла нынешнему значению и обнаружил, когда именно расширение Вселенной ускорилось.

Сейчас сами авторы работы называют полученную информацию одним из самых существенных достижений в космологии за последнее десятилетие. Изображение: SDSS

Слоановский цифровой небесный обзор (Sloan Digital Sky Survey, SDSS) — это масштабный проект, в рамках которого ученые собирали данные на протяжении более 20 лет с помощью телескопа в обсерватории Апачи-Пойнт (Нью-Мексико, США). На основе собранных данных астрономы создавали все более подробные карты космоса. Теперь они объединили все наработки в одну огромную трехмерную карту, охватывающую почти всю историю формирования Вселенной. Но не настолько важно само создание карты, как то, что новое исследование заполняет огромный пробел в знаниях о расширении Вселенной, который давно беспокоил астрономов.

Дело в том, что астрономы достаточно хорошо знают древнюю историю Вселенной и недавнюю историю ее расширения, но между этими этапами есть довольно большой пробел — около 11 млрд лет. Пять лет ученые SDSS работали непосредственно над заполнением этого пробела.

Телескоп SDSS, с помощью которого ученые проекта собирали информацию. Изображение: Patrick Gaulme, SDSS

На новой карте используются данные, полученные на разных этапах исследования. Так астрономы смогли нанести на карту объекты, находящиеся на разном расстоянии от Земли. Чтобы захватить пропущенные 11 млрд лет, ученые собрали данные с квазаров — ярких галактик с очень активными сверхмассивными черными дырами в центре.

Новая карта Вселенной SDSS с разноцветными кольцами, которые представляют собой данные, полученные от объектов на разном расстоянии от Земли. Изображение: EPFL, SDSS

На новой карте Земля — точка в самом центре. Зеленый сектор — ближайшие к Земле галактики (по данным, собранным во время первых двух запусков SDSS). Розовые и красные круги — область, находящаяся на расстоянии до 6 млрд световых лет от нас (по данным наблюдений за большими, старыми красными галактиками).

Исследователи смогли использовать полученную карту для измерения скорости расширения Вселенной, известной как постоянная Хаббла. Как ни странно, они обнаружили, что текущее значение примерно на 10% ниже, чем при вычислении постоянной Хаббла путем измерения расстояний до ближайших галактик. Ученые уверяют, что информация на карте отличается высокой точностью. Их озадачило несоответствие постоянной Хаббла полученному ими значению, и это требует дальнейшего изучения. Это уже не первый раз, когда новые исследования выводят другое значение постоянной Хаббла.

Новая 3D-карта Вселенной

Анализ карты также показал, что примерно 6 млрд лет назад расширение Вселенной ускорилось. Хорошо известно, что темп ее расширения увеличивается. Но предыдущие исследования предполагали, что это началось около 4 млрд лет назад.

И, наконец, благодаря тому, что исследование охватывает такой большой участок пространства и времени, оно способно максимально четко дать понимание того, какова же «форма» Вселенной. Астрофизики постоянно спорят, изогнутая она или плоская. Так вот, карта SDSS — одно из доказательств плоской формы.

Проект продолжит свою работу — новый этап исследований должен начаться в конце этого года.