นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์กำลังศึกษาการขยายตัวของเอกภพด้วยแคตตาล็อกกาแลคซีที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมาประกอบอยู่ในยุคที่น่าตื่นเต้นของจักรวาลวิทยาที่แม่นยำ เมื่อสัปดาห์ที่แล้ว Sloan Digital Sky Survey (SDSS) ได้เผยแพร่ข้อมูลสาธารณะขั้นสุดท้ายและนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานในโปรแกรมที่ใหญ่ที่สุดการสำรวจ Baryon Oscillation Spectroscopic (BOSS) ยังนำเสนอผลลัพธ์สุดท้ายในการประชุม American Astronomical Society ในซีแอตเทิลวอชิงตัน
โดยการทำแผนที่กว่า 10,000 ตารางองศา - 25% ของท้องฟ้า - BOSS เป็น "การวัดการขยายตัวที่เร่งขึ้นของเอกภพของเราด้วยการสำรวจ redshift extragalactic ที่ใหญ่ที่สุดในโลก" ตามรายงานของ Daniel Eisenstein ผู้อำนวยการ SDSS-III แห่ง Harvard-Smithsonian Astrophysics ผลลัพธ์ของ BOSS นั้นรวมถึงการตรวจวัดอัตราการขยายตัวใหม่และแม่นยำของจักรวาล (เรียกว่า "ค่าคงที่ฮับเบิล") และความหนาแน่นของสสารซึ่งรวมถึงสสารมืดดาวแก๊สและฝุ่น
BOSS ทำการสำรวจด้วยกล้องโทรทรรศน์สโลน 2.5 เมตรที่หอสังเกตการณ์ Apache Point ในนิวเม็กซิโกซึ่งผลิตตำแหน่งสเปกตรัมและอวกาศ 1.5 ล้าน กาแลคซีและควาซาร์ 300,000 แห่งในปริมาตรเทียบเท่าก้อนที่มีความยาว 8.5 พันล้านปีแสงด้านข้าง (ดูภาพด้านบน) นักดาราศาสตร์ใช้ชุดข้อมูลที่หลากหลายนี้เพื่อทำแผนที่การกระจายของวัตถุและเพื่อตรวจสอบสเกลลักษณะที่ตราตรึงโดยการสั่นของแบริออนอะคูสติกในเอกภพยุคแรก คลื่นเสียงแพร่กระจายออกไปด้านนอกตามเวลาเช่นระลอกคลื่นที่กระจายในบ่อน้ำและถูกระบุโดยสัญญาณการกระจุกขนาดใหญ่ในตำแหน่งของกาแลคซีที่สัมพันธ์กัน (ดูภาพประกอบด้านล่าง) โดยการวิเคราะห์สัญญาณนี้ในเวลาต่าง ๆ มันเป็นไปได้ที่จะศึกษาพฤติกรรมของ "พลังงานมืด" ที่ลึกลับซึ่งก่อให้เกิดการขยายตัวของจักรวาลอย่างรวดเร็ว
ในผลลัพธ์สุดท้ายของ BOSS นักวิทยาศาสตร์หลายร้อยคนในความร่วมมือระหว่างประเทศทำการวัดขนาดนี้ด้วยความแม่นยำอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งแอชลีย์รอสส์จากมหาวิทยาลัยโอไฮโอสเตตแสดงผลลัพธ์ที่แสดงให้เห็นถึงพลังของการรวมการวิเคราะห์การกระจายตามขวางและการกระจายสายตาของกาแลคซี ในกระดาษโดย Eric Aubourg และผู้ทำงานร่วมกันนักดาราศาสตร์ BOSS วัดกาแลคซีระยะทางในจักรวาลใน "ท้องถิ่น" และ quasars ในเอกภพระยะไกลด้วยข้อผิดพลาดของระบบที่น่าประทับใจน้อยกว่าระดับ 1% เมื่อรวมกับไมโครเวฟในจักรวาล ข้อ จำกัด พื้นหลัง การวิเคราะห์ทางจักรวาลวิทยาของพวกเขาให้ผลการวัดค่าคงที่ฮับเบิลและความหนาแน่นของสสารของเอกภพที่สอดคล้องกับสสารมืดมืดแบน“ แบน” จักรวาลที่มีค่าคงที่ของจักรวาล (ดูด้านล่าง) แบบจำลองทางดาราศาสตร์รวมถึงความโค้งการพัฒนาพลังงานมืดหรือนิวตริโนขนาดใหญ่ไม่ได้ถูกตัดออกอย่างสมบูรณ์ แต่ได้รับการสนับสนุนจากข้อมูลน้อยกว่าเมื่อก่อน ผลลัพธ์อื่น ๆ จากความร่วมมือจะถูกส่งไปเผยแพร่ในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า
ชุดข้อมูล BOSS“ แสดงถึงมาตรฐานทองคำในการทำแผนที่เครือข่ายของกาแลคซีที่ประกอบด้วยโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล…ข้อมูลช่วยให้เราสามารถติดตามได้อย่างแม่นยำยิ่งกว่าที่เคยมีการปรากฏตัวของพลังงานมืดพฤติกรรมของแรงโน้มถ่วง ในระดับจักรวาลและผลของนิวตริโนขนาดใหญ่” Chris Blake จาก Swinburne University กล่าวซึ่งไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องกับความร่วมมือดังกล่าว
ทีม BOSS จะไปจากที่นี่ที่ไหน? การทำงานร่วมกันได้เริ่มทำงานกับ SDSS-IV ซึ่งภารกิจหกปีรวมถึงการสำรวจ BOSS (eBOSS) ที่ทะเยอทะยาน จากการสำรวจของ eBOSS Jeremy Tinker แห่ง New York University ระบุว่าการสำรวจ eBOSS ที่มีมากกว่า 700,000 ควาซาร์จะทำการวัดระยะทางได้อย่างแม่นยำ“ ในระบอบการปกครองของ redshift ที่สูงกว่ามากซึ่งไม่ครอบคลุมโดยการสำรวจขนาดใหญ่ในปัจจุบัน”
คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับ BOSS และอัปเดตเกี่ยวกับส่วนประกอบอื่น ๆ สามส่วนของ SDSS ได้ในบทความก่อนหน้าของเราที่นี่
เว็บไซต์ SDSS
(การเปิดเผยอย่างเต็มรูปแบบ: Ramin Skibba เคยเป็นสมาชิกของการทำงานร่วมกันของ BOSS ระหว่างปี 2010-2012)
