Kijk naar de 3D-kaart van het heelal: het is al 20 jaar samengesteld en het heeft wetenschappers al verrast

Als onderdeel hiervan is een uitgebreide analyse vrijgegeven van de grootste 3D-kaart van het universum die ooit is gemaakt

Sloan Digital Sky Survey (SDSS)-project, inwaaronder wetenschappers uit de staat Pennsylvania. De nieuwe resultaten vullen de belangrijkste hiaten in ons begrip van de geschiedenis van het heelal en zijn verkregen uit de verbeterde Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS), een van de deelstudies van SDSS.

Deze video is gemaakt door het Perimeter Institute insamenwerking met SDSS. Extra beeldmateriaal werd geleverd door SDSS; EPFL en SDSS; Eva-Maria Mueller (Universiteit van Oxford) en SDSS Collaboration; en Zosey Rostomyan, vernoemd naar Nationaal Laboratorium Lawrence Berkeley.

Dit is een beschrijving van de kosmische verdeling van meertwee miljoen sterrenstelsels en quasars, die bijna de hele geschiedenis van het heelal beslaan, is het resultaat van jarenlange inspanningen van een groot internationaal team van wetenschappers.

De nieuwe 3D-kaart en de analyse ervan verbreden niet alleen ons begrip van de geschiedenis en structuur van het universum. Ze bieden ook een raamwerk dat nieuwe ontdekkingen kan bevorderen.

Met dank aan: SDSS-samenwerking

De waarnemingen werden gedaan op het Apache Point Observatory in New Mexico.

Wetenschappers kennen de oude geschiedenis goed genoegHet universum en de recente geschiedenis van zijn expansie, maar in het midden van 11 miljard jaar is er een ernstige kloof. Al vijf jaar werken onderzoekers om deze leemte op te vullen.

De SDSS-kaart wordt weergegeven als een regenboog van kleuren in het waarneembare heelal (buitenste bol met fluctuaties in de kosmische microgolfachtergrond).

We staan ​​in het midden van deze kaart. De inzet voor elke kleurgecodeerde kaartpatch bevat een typische afbeelding van een melkwegstelsel of quasar uit die sectie, evenals een sjabloonsignaal dat het eBOSS-team daar meet. Als we in de verte kijken, kijken we terug in de tijd. De locatie van deze signalen toont dus de snelheid van expansie van het heelal in verschillende perioden van kosmische geschiedenis.
Foto ter beschikking gesteldAnand Raichur (EPFL), Ashley Ross (Ohio State University) en SDSS Collaboration

Wetenschappers weten hoe het universum eruit zagrudimentair, dankzij duizenden wetenschappers over de hele wereld die de relatieve overvloed aan elementen hebben gemeten die kort na de oerknal zijn ontstaan ​​en die de kosmische microgolfachtergrond hebben bestudeerd. Onderzoekers kennen de geschiedenis van de expansie in de afgelopen miljarden jaren ook van sterrenstelselkaarten en afstandsmetingen, waaronder eerdere fasen van de SDSS.

Gegevens samengenomen - gedetailleerde kaartanalyseeBOSS en eerdere SDSS-experimenten bieden nu de meest nauwkeurige metingen van expansiegeschiedenis over het breedste bereik van kosmische tijd. Deze studies stellen wetenschappers in staat om alle oude en nieuwe dimensies te verbinden met de complete geschiedenis van de expansie van het universum.

De video is gemaakt door het Perimeter Institute insamenwerking met SDSS. Extra beeldmateriaal werd geleverd door SDSS; Anand Raichur (EPFL), Ashley Ross (Ohio State University) en SDSS; en Zosia Rostomyan, vernoemd naar het Nationaal Laboratorium Lawrence Berkeley.

Nauwkeurige inspectie van de kaartEr worden draden en holtes gevonden die de structuur in het universum hebben bepaald sinds het slechts ongeveer 300.000 jaar oud was. Op deze kaart meten onderzoekers patronen in de verdeling van sterrenstelsels die verschillende sleutelparameters van het heelal opleveren met een nauwkeurigheid van 1%.

De 3D-kaart vertegenwoordigt een samenwerking— meer dan 20 jaar ervaring met het in kaart brengen van het heelal met behulp van de Sloan Foundation-telescoop. De kosmische geschiedenis die op deze kaart werd gedemonstreerd laat zien dat ongeveer 6 miljard jaar geleden de uitdijing van het heelal begon te versnellen. Sindsdien is het blijven versnellen en versnellen. Het lijkt verband te houden met een mysterieuze, onzichtbare component van het universum die ‘donkere energie’ wordt genoemd en die consistent is met Einsteins algemene relativiteitstheorie, maar uiterst moeilijk te rijmen is met ons huidige begrip van de deeltjesfysica.

Met dank aan:EPFL

EBOSS-observaties combineren met onderzoekHet universum in zijn kinderschoenen vertoont scheuren in dit beeld van het universum. In het bijzonder is de meting door het eBOSS-team van de huidige uitbreidingssnelheid van het heelal (de "Hubble-constante") ongeveer 10% lager dan de waarde die wordt verkregen door afstanden tot nabije sterrenstelsels te volgen. De hoge nauwkeurigheid van eBOSS-gegevens betekent dat het onwaarschijnlijk is dat deze discrepantie te wijten is aan toeval, en de grote verscheidenheid aan eBOSS-gegevens biedt ons verschillende onafhankelijke manieren om dezelfde conclusie te trekken.

Alleen met kaarten zoals de onze kun je met vertrouwen zeggen dat er een mismatch is in de Hubble-constante. Deze nieuwste kaarten van eBOSS laten het duidelijker zien dan ooit tevoren.

Eva-Maria Müller, Universiteit van Oxford

Er is geen algemeen aanvaarde verklaring voor deze discrepantie ingemeten uitbreidingssnelheden, maar een opwindende mogelijkheid is dat een voorheen onbekende vorm van materie of energie uit het vroege universum een ​​stempel had kunnen drukken op onze geschiedenis. Zoals wetenschappers verzekerden, begint de nieuwe kaart van het heelal al verrassingen en verraste wetenschappers te presenteren.

Het eBOSS-team heeft aparte groepen universiteiten voorover de hele wereld gericht op verschillende aspecten van de analyse. Het team gebruikte grote rode sterrenstelsels om een ​​deel van de kaart te maken dat zes miljard jaar oud is. Daarna gebruikten ze jonge blauwe sterrenstelsels. Ten slotte, om het universum meer dan 11 miljard jaar of meer in kaart te brengen, gebruikten ze quasars - heldere sterrenstelsels verlicht door materiaal dat in het centrale superzware zwarte gat viel. Elk van deze monsters vereist een zorgvuldige analyse om de patronen van het universum te identificeren.

In totaal onthulde het eBOSS-teamresultaten van meer dan 20 wetenschappelijke werken. Op meer dan 500 pagina's van deze documenten analyseert het team de nieuwste gegevens van eBOSS, waarbij het de verwezenlijking van de belangrijkste doelstellingen van het onderzoek benadrukt.

De SDSS heeft zijn missie om het universum in kaart te brengen nog lang niet voltooid. Karen Masters, woordvoerder van de huidige SDSS-fase, sprak over haar enthousiasme over de volgende fase.

De Sloan Foundation-telescoop en zijn tweelingbroerLas Campanas Observatories zullen astronomische ontdekkingen blijven doen, waarbij de nadruk zal liggen op het in kaart brengen van onze Melkweg en het nabije universum, evenals op het fonkelen en opvlammen van verre zwarte gaten.

Karen Masters, SDSS-woordvoerder van de huidige fase

Lees ook

Komeet NEOWISE is zichtbaar in Rusland. Waar te zien, waar te kijken en hoe een foto te maken

Verkenning: de aarde bestaat voornamelijk uit kubussen

Het bleek dat de Maya-beschaving hun steden verliet