เครดิตรูปภาพ: SDSS
นักดาราศาสตร์จาก Sloan Digital Sky Survey ได้รวบรวมข้อมูลเพื่อสร้างแผนที่ 3 มิติที่แม่นยำซึ่งมีรายละเอียดกระจุกกาแลคซีและสสารมืด ทีม SDSS - นักดาราศาสตร์ 200 คนใน 13 ประเทศ - วัดจักรวาลให้มีพลังงานมืด 70% (พลังลึกลับที่ผลักกาแลคซีออกจากกัน) สสารมืด 25% และสสารปกติ 5%
นักดาราศาสตร์จาก Sloan Digital Sky Survey (SDSS) ได้ทำการตรวจวัดที่แม่นยำที่สุดจนถึงปัจจุบันของการรวมกลุ่มกาแลคซีและสสารมืดในจักรวาลการปรับแต่งความเข้าใจโครงสร้างและวิวัฒนาการของจักรวาล
“ จากจุดเริ่มต้นของโครงการในช่วงปลายทศวรรษที่ 80 หนึ่งในเป้าหมายสำคัญของเราคือการวัดความแม่นยำของการจัดกลุ่มกาแลคซีภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง” Richard Kron ผู้อำนวยการฝ่าย SDSS และศาสตราจารย์ของมหาวิทยาลัยชิคาโกอธิบาย
โฆษกของโครงการ SDSS Michael Strauss จากมหาวิทยาลัยพรินซ์ตันและหนึ่งในผู้เขียนหลักในการศึกษาฉบับใหม่ได้กล่าวเพิ่มเติมว่า:“ รูปแบบการรวมกลุ่มนี้เข้ารหัสข้อมูลเกี่ยวกับสสารที่มองไม่เห็นทั้งดึงกาแลคซีและเกี่ยวกับความผันผวนของเมล็ดพันธุ์
การค้นพบนี้ได้อธิบายไว้ในเอกสารสองฉบับที่ส่งไปยังวารสารฟิสิกส์ดาราศาสตร์ พวกเขาสามารถพบได้บนเว็บไซต์ preprint ฟิสิกส์ www.arXiv.org วันที่ 28 ตุลาคม
ความคลาดเคลื่อนของการแม็พ
แบบจำลองทางดาราศาสตร์ชั้นนำเรียกร้องให้มีการขยายตัวของพื้นที่อย่างรวดเร็วซึ่งรู้จักกันในชื่อเงินเฟ้อที่ยืดความผันผวนของควอนตัมด้วยกล้องจุลทรรศน์ในผลที่ร้อนแรงของบิกแบงไปจนถึงเกล็ดขนาดมหึมา หลังจากภาวะเงินเฟ้อสิ้นสุดลงแรงโน้มถ่วงทำให้เมล็ดพันธุ์เหล่านี้มีความผันผวนขึ้นในกาแลคซีและรูปแบบการกระจุกกาแลคซีที่พบใน SDSS
ภาพความผันผวนของเมล็ดพันธุ์เหล่านี้ได้รับการปล่อยตัวจาก Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) ในเดือนกุมภาพันธ์ซึ่งวัดความผันผวนของการแผ่รังสีที่ระลึกจากเอกภพยุคแรก
“ เราได้ทำแผนที่สามมิติที่ดีที่สุดของจักรวาลจนถึงปัจจุบันทำแผนที่กาแลคซีกว่า 200,000 แห่งไปถึงสองพันล้านปีแสงห่างกันหกเปอร์เซ็นต์ของท้องฟ้า” Michael Blanton จากมหาวิทยาลัยนิวยอร์กกล่าว รูปแบบการจัดกลุ่มความโน้มถ่วงในแผนที่นี้แสดงให้เห็นถึงการแต่งหน้าของจักรวาลจากผลกระทบความโน้มถ่วงและโดยการรวมการวัดของพวกเขาเข้ากับที่จาก WMAP ทีม SDSS ได้ทำการตรวจสอบสสารในจักรวาลประกอบด้วยพลังงานมืดร้อยละ 70, สสารมืด 25 เปอร์เซ็นต์และห้าเปอร์เซ็นต์ เรื่องธรรมดา
SDSS คือการสำรวจสองแบบแยกกันในหนึ่งเดียว: กาแลคซีถูกระบุในภาพ 2D (ขวา) จากนั้นกำหนดระยะทางจากสเปกตรัมของพวกมันเพื่อสร้างแผนที่ 3 มิติที่มีความลึก 2 ล้านปีแสง (ซ้าย) ที่กาแลคซีแต่ละแห่งแสดงเป็นจุดเดียว สีที่แสดงถึงความส่องสว่าง - นี่แสดงเฉพาะกาแลคซี 66,976 ของเราที่มี 205,443 กาแลคซีในแผนที่ซึ่งอยู่ใกล้กับระนาบของเส้นศูนย์สูตรของโลก (คลิกเพื่อ jpg ความละเอียดสูง, รุ่นที่ไม่มีบรรทัด)
พวกเขาพบว่านิวตริโนไม่สามารถเป็นสสารที่สำคัญของสสารมืดได้ ในที่สุดการวิจัย SDSS พบว่าข้อมูลมีความสอดคล้องกับการคาดการณ์รายละเอียดของรูปแบบเงินเฟ้อ
การยืนยันทางเครื่องสำอาง
ตัวเลขเหล่านี้เป็นการยืนยันที่มีประสิทธิภาพของรายงาน WMAP จากทีม การรวมการค้นพบ SDSS ใหม่ช่วยปรับปรุงความแม่นยำในการวัดมากกว่าความไม่แน่นอนของ WMAP ในความหนาแน่นของสสารของจักรวาลและพารามิเตอร์ Hubble (อัตราการขยายตัวของจักรวาล) ลดลงครึ่งหนึ่ง ยิ่งไปกว่านั้นการวัดใหม่นั้นสอดคล้องกับผลการวิจัยล่าสุดที่รวม WMAP เข้ากับการสำรวจกาแลคซีแองโกล - ออสเตรเลีย 2dF redshift
“ กาแลคซีที่แตกต่างกัน, เครื่องมือที่แตกต่างกัน, คนที่แตกต่างกันและการวิเคราะห์ที่ต่างกัน - แต่ผลลัพธ์เห็นด้วย,” Max Tegmark จากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย, ผู้เขียนคนแรกในบทความสองเรื่อง “ การเรียกร้องที่ไม่ธรรมดาเรียกร้องต้องมีหลักฐานพิเศษ” Tegmark กล่าว“ แต่ตอนนี้เรามีหลักฐานพิเศษสำหรับสสารมืดและพลังงานมืดและต้องให้ความสนใจอย่างจริงจัง
ผลลัพธ์ SDSS ใหม่ (จุดสีดำ) เป็นการวัดที่แม่นยำที่สุดจนถึงปัจจุบันว่าความหนาแน่นของจักรวาลแปรผันจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งในหลาย ๆ ล้านปีแสง การวัดทางดาราศาสตร์เหล่านี้และอื่น ๆ เห็นด้วยกับการทำนายเชิงทฤษฎี (เส้นโค้งสีน้ำเงิน) สำหรับจักรวาลที่ประกอบด้วยอะตอม 5% สสารมืด 25% และพลังงานมืด 70% เครื่องชั่งที่ใหญ่กว่าที่เราหาได้โดยเฉลี่ยยิ่งมีเอกภพปรากฏมากเท่าไร (คลิกเพื่อ jpg ความละเอียดสูงไม่มีเวอร์ชันจีบขอบ)
“ ความท้าทายที่แท้จริงคือการคิดว่าสารลึกลับเหล่านี้คืออะไร” David Weinberg จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอกล่าว
SDSS LARGE-SCALE UNDERTAKING
SDSS เป็นการสำรวจทางดาราศาสตร์ที่ทะเยอทะยานที่สุดเท่าที่เคยมีมาโดยมีนักดาราศาสตร์มากกว่า 200 คนจาก 13 สถาบันทั่วโลก
“ SDSS เป็นการสำรวจสองครั้งในหนึ่งเดียว” James Gunn นักวิทยาศาสตร์ของ Project Princeton University อธิบาย ในคืนที่เก่าแก่ที่สุด SDSS ใช้กล้อง CCD แบบมุมกว้าง (สร้างโดย Gunn และทีมของเขาที่ Princeton University และ Maki Sekiguchi ของ Japan Participation Group) เพื่อถ่ายภาพท้องฟ้ายามค่ำคืนในวงกว้างห้าคลื่นโดยมีเป้าหมายในการพิจารณา ตำแหน่งและความสว่างสมบูรณ์ของวัตถุท้องฟ้ามากกว่า 100 ล้านชิ้นในหนึ่งในสี่ของท้องฟ้าทั้งหมด เมื่อสร้างเสร็จกล้องจะใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมาเพื่อวัตถุประสงค์ทางดาราศาสตร์โดยรวบรวมข้อมูลในอัตรา 37 กิกะไบต์ต่อชั่วโมง
ในคืนที่มีแสงจันทร์หรือเมฆหมอกปกคลุมกล้องถ่ายภาพจะถูกแทนที่ด้วยสเปคโตกราฟกราฟคู่หนึ่ง (สร้างโดยอลันอูโมโตะและทีมของเขาที่มหาวิทยาลัยจอห์นฮอปกิ้นส์) พวกเขาใช้ใยแก้วนำแสงเพื่อให้ได้สเป็คตร้า ซึ่งแตกต่างจากกล้องโทรทรรศน์แบบดั้งเดิมที่มีการแยกคืนในหมู่นักดาราศาสตร์หลายคนที่ดำเนินรายการทางวิทยาศาสตร์หลายชนิดกล้องโทรทรรศน์ SDSS 2.5 ม. ที่หอดูดาว Apache Point ในนิวเม็กซิโกมีจุดประสงค์เฉพาะในการสำรวจครั้งนี้เพื่อใช้งานทุกคืนเป็นเวลาห้าปี .
การเผยแพร่ข้อมูลสาธารณะครั้งแรกจาก SDSS เรียกว่า DR1 มีกาแลคซีประมาณ 15 ล้านแห่งโดยมีการตรวจวัดระยะทาง redshift มากกว่า 100,000 รายการ การวัดทั้งหมดที่ใช้ในการค้นพบที่รายงานในที่นี้จะเป็นส่วนหนึ่งของการปล่อยข้อมูลที่สองนั่นคือ DR2 ซึ่งจะเปิดให้ชุมชนทางดาราศาสตร์ในต้นปี 2547
สเตราส์กล่าวว่า SDSS กำลังเข้าใกล้จุดกึ่งกลางในเป้าหมายของการตรวจวัดกาแลคซีและล้านกะแดง
“ ความตื่นเต้นที่แท้จริงที่นี่คือหลักฐานที่แตกต่างจากพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล (CMB), โครงสร้างขนาดใหญ่และการสำรวจทางดาราศาสตร์อื่น ๆ ล้วนทำให้เรามีภาพที่สอดคล้องกันของจักรวาลที่ถูกครอบงำด้วยพลังงานมืดและสสารมืด” Kevork Abazajian กล่าว ของ Fermi National Accelerator Laboratory และ Los Alamos National Laboratory
แหล่งที่มาดั้งเดิม: ข่าวการสำรวจสโลนดิจิตอลสกาย
