Астрофизики
создали трехмерную карту Вселенной, содержащую галактические структуры, имеющие размеры более миллиарда световых лет и образованные космическими звуковыми волнами ранней Вселенной. Объемная модель была построена на основе данных по 600 тыс. галактик, содержащихся в каталоге Sloan Digital Sky Survey (SDSS), который охватывает более 10% космического пространства.
«Мы исследовали объем, представляющий куб со стороной 5,3 млрд. св. лет, — комментирует руководитель проекта Никхил Падманабхан (Nikhil Padmanabhan) из Принстонского университета. — Это примерно треть расстояния до края обозримой Вселенной. В этом объеме нам удалось измерить достаточно крупные объекты».
Анализируя данные SDSS-II, астрономы обнаружили структуры в распределении галактик, сформированные космическими звуковыми волнами на ранних стадиях развития Вселенной. Эти волны длиной порядка 450 млн. св. лет были впервые обнаружены в начале 2005 года независимыми группами ученых, использовавших данные SDSS-II и 2dFGRS (Two Degree Field Galaxy Redshift Survey). Длина этих звуковых волн является стандартной «измерительной линейкой» в астрофизике и лучшим инструментом при исследовании феномена «темной энергии». Измерение их точной длины представляет собой важную и нетривиальную задачу.
До сих пор детальные карты Вселенной составлялись только на основе данных низкотемпературного (2,7К) реликтового излучения.
Ученые использовали новую эффективную технику для создания крупномасштабной карты. Обычно астрономы определяют расстояние до удаленных галактик
по изменению спектра, которое вызвано расширением Вселенной, — это явление называется красным смещением. Однако этот метод требует отдельного исследования каждой галактики, что занимает много времени — изменения спектра незначительны и для их измерения необходим тщательный анализ.
Вместо этого астрономы исследовали специальный класс космических объектов, назваемых яркими красными галактиками. Эти галактики имеют регулярные, хорошо изученные спектры. Измерения спектра в данных SDSS-II позволяют определить приблизительные расстояния до этих галактик и могут применяться для изучения крупномасштабных кластеров.
Новые измерения впервые показали, что данная техника позволяет изучать крупнейшие структуры Вселенной с точностью, достаточной для обнаружения звуковых волн и исследования
темной энергии.
Для
калибровки соотношения между спектром и расстоянием ученые использовали спектральные измерения небольшого количества объектов, полученные в рамках международного сотрудничества
астрономов SDSS-II и
австралийско-английской группы 2dF (Two Degree Field).
Данные измерений предоставляют ученым возможность определить массу скрытого вещества в космическом пространстве. Карта также поможет исследовать природу так называемой «темной энергии», которая, согласно существующей теории, ускоряет расширение Вселенной.
Поделиться