Astrofizičari koji proučavaju širenje svemira s najvećim galaktičkim katalozima ikad sastavljenih dovode u uzbudljivo doba precizne kozmologije. Prošlog je tjedna Sloan Digital Sky Survey (SDSS) objavio svoje konačno javno objavljivanje podataka, a znanstvenici koji rade na njegovom najvećem programu, Baryon Oscilation Spectroscopic Survey (BOSS) također su predstavili svoje konačne rezultate na sastanku American Astronomical Society u Seattleu, Washington.
Mapiranjem preko 10 000 kvadratnih stupnjeva - 25% neba - BOSS "mjeri ubrzano širenje našeg svemira najvećim svjetskim istraživanjem ekstragalaktičkog crvenog pomaka", izjavio je direktor SDSS-III Daniel Eisenstein iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziku. BOSS-ovi rezultati uključuju nova i precizna mjerenja brzine širenja u svemiru (koja se naziva "Hubble konstanta") i gustoće materije, koja uključuje tamnu tvar, zvijezde, gas i prašinu.
BOSS je obavio svoja opažanja na 2,5-metarskom teleskopu Sloan Foundation u opservatoriju Apache Point u Novom Meksiku, proizvodeći spektre i prostorne položaje za 1,5 milijuna galaksija i 300.000 kvazara u volumnu ekvivalentu kocki duljine 8,5 milijardi svjetlosnih godina sa strane (vidi sliku gore). Astronomi su koristili ovaj bogati skup podataka kako bi preslikali raspodjelu objekata i otkrili karakterističnu ljestvicu utisnutu barionskim akustičkim oscilacijama u ranom svemiru. Zvučni valovi se šire vremenom prema van, poput valova koji se šire u ribnjaku, a označeni su velikim skupom signala u položajima galaksija jedan prema drugom (vidi donju sliku). Analizom ovog signala u različitim vremenima, moguće je proučiti ponašanje tajanstvene „tamne energije“ koja uzrokuje ubrzano širenje svemira.
U BOSS-ovim posljednjim rezultatima stotine znanstvenika u međunarodnoj suradnji mjerilo je tu ljestvicu s neviđenom preciznošću. Posebno je Ashley Ross sa Sveučilišta Ohio State predstavila rezultate koji su pokazali snagu kombiniranja analize poprečnih i pravih distribucija galaksija. U radu Erica Auburga i suradnika, BOSS astronomi izmjerili su ljestvicu kozmičke udaljenosti galaksija u „lokalnom“ svemiru i kvazare u svemiru s daljinom s impresivno malim sustavnim pogreškama - na razini manjoj od 1% - u kombinaciji s kozmičkim mikrovalnim pećnicama pozadinska ograničenja. Njihova kosmološka analiza daje mjerenje Hubbleove konstante i gustoće materije u svemiru što je u skladu s kozmološkom konstantom "ravne" hladne tamne materije s kozmološkom konstantom (vidi dolje). Kozmološki modeli koji uključuju zakrivljenost, razvijanje tamne energije ili masivni neutrini nisu u potpunosti isključeni, ali manje su podržani podacima nego prije. Ostali rezultati suradnje bit će predani na objavu u narednim mjesecima.
Baza podataka BOSS „predstavlja zlatni standard u mapiranju mreže galaksija koja obuhvaća veliku strukturu svemira… Podaci nam omogućuju da, s većom preciznošću nego ikad prije, pratimo prisutnost tamne energije, ponašanje gravitacije na kozmičkoj ljestvici i učinku masivnih neutrina ", kaže Chris Blake sa Sveučilišta Swinburne, koji nije povezan sa suradnjom.
Kamo će odavde otići tim BOSS-a? Suradnja je započela rad na SDSS-IV, čija šestogodišnja misija uključuje ambiciozno prošireno istraživanje BOSS-a (eBOSS). Prema koordinatoru eBOSS-a za ciljanje Jeremyju Tinkeru sa njujorškog sveučilišta, promatranja eBOSS-a od preko 700 000 kvazara precizno će izmjeriti skalu udaljenosti "na znatno višem režimu crvenog pomaka koji nije obuhvaćen trenutnim istraživanjima velikih razmjera."
Više o BOSS-u i ažuriranja o tri ostale komponente mreže SDSS-a možete pročitati u našem prethodnom članku ovdje.
Web stranica SDSS
(Potpuno otkrivanje: Ramin Skibba bio je član suradnje BOSS-a tijekom 2010-2012.)
