O nouă hartă 3D a Universului

Cea mai cuprinzătoare hartă 3D a Universului de până acum a fost prezentată de astrofizicienii și cosmologii implicaţi în studiul Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

Noua hartă 3D a Universului are la baza măsurători detaliate a peste două milioane de galaxii și quasari care acoperă 11 miliarde de ani de istorie cosmică.

Nouă hartă provine de la Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS), o colaborare SDSS a mai mult de 100 de astrofizicieni din întreaga lume și reprezintă rezultatul unui efort de cartografiere a Universului, desfăşurat timp de mai bine de 20 de ani, cu ajutorul Telescopului Fundației Sloan de la Apache Point Observatory, SUA.

„Acesta este unul dintre cele mai substanțiale progrese în cosmologie din ultimul deceniu”, a declarat profesorul Will Percival, cercetător la University of Waterloo şi Perimeter Institute.

„În ultimii 20 de ani, SDSS a realizat o serie de studii care acoperă o perioadă de 11 miliarde de ani de istorie cosmică.

Timp de 5 ani am lucrat pentru a adăuga noi informaţii pe care le folosim acum pentru a înțelege mai bine o perioadă mai puţin cunoscută din istoria Universului aflată la mijlocul acestui interval de 11 miliarde de ani”, a declarat Dr. Kyle Dawson, cosmolog la University of Utah.

O privire atentă la harta eBOSS dezvăluie filamentele de materie și vidurile cosmice care definesc structura Universului începând dintr-o perioadă în care acesta avea o vârstă de doar aproximativ 300.000 de ani.

Pe baza acestei hărţi, astrofizicienii au măsurat modele ale distribuției galaxiilor care oferă mai multe informaţii cheie despre Univers.

Istoria cosmică, care a fost dezvăluită în această hartă, arată că în urmă cu aproximativ 6 miliarde de ani expansiunea Universului a început să accelereze și a continuat să devină tot mai rapidă.

Se pare că această expansiune accelerată a Universului se datorează energiei întunecate, în concordanță cu teoria generală a relativității a lui Albert Einstein. Cu toate acestea, observațiile de la eBOSS şi studiile Universului timpuriu au dezvăluit neconcordante în această imagine a Universului.

În special, viteza actuală de expansiune a Universului, așa-numita constantă Hubble, este cu aproximativ 10% mai mică decât valoarea determinată de cercetători pe baza distanțelor până la galaxiile din apropiere.

Precizia ridicată a datelor eBOSS indică că este foarte puțin probabil ca această nepotrivire să se datoreze întâmplării, iar varietatea datelor eBOSS conduce la aceeași concluzie prin mai multe modalități independente de analiză.

„Doar cu ajutorul unor hărți ca ale noastre se poate afirma cu siguranță că există o nepotrivire în constanta Hubble”, a declarat Dr. Eva-Maria Mueller, cercetător în cadrul University of Oxford.

„Aceste noi hărți de la eBOSS o arată mai clar ca niciodată.

Datorită acestor hărți, colegii mei și cu mine am putut observa și studia cât de repede se extinde Universul și când s-au format structurile cosmice”, a adăugat Dr. Julian Bautista, cercetător la Institute of Cosmology and Gravitation de la University of Portsmouth.

Pentru a crea partea hărții care ilustrează Universul din urmă cu 6 miliarde de ani, cercetătorii au folosit galaxii mari, roșii. Ulterior, au folosit galaxii mai tinere, albastre. În cele din urmă, pentru a cartografia Universul din urmă cu 11 miliarde de ani și mai mult, cercetătorii au folosit quasari, care sunt nuclee galactice active care emit cantităţi enorme de energie.

„Cu ajutorul galaxiilor putem privi înapoi în timp în ultimele miliarde de ani de istorie cosmică, quasarii ne duc înapoi aproximativ 10 miliarde de ani, iar în final galaxiile Lyman-alfa ne permit să privim Universul atunci când acesta avea mai puțin de 2 miliarde de ani“, a declarat Dr. Jiamin Hou, cercetător la Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics.

„Prin combinarea datelor eBOSS cu datele suplimentare furnizate de radiaţia cosmică de fond şi supernove putem măsura, simultan, mai multe proprietăți fundamentale ale Universului”, a declarat Dr. Mueller.

„Datele eBOSS acoperă o perioadă de timp cosmică atât de mare încât permit cele mai bune estimări privind curbura geometrică a Universului. De asemenea, ele permit măsurarea vitezei locale de expansiune a Universului cu o eroare mai mică de un procent.

În anul 2012, am lansat proiectul eBOSS cu ideea de a obţine cea mai completă hartă 3D a Universului de-a lungul evoluţiei acestuia, adăugând, pentru prima dată, obiecte cerești care indică distribuția materiei în Universul îndepărtat, galaxii care formează stele și quasari.

Este o mare plăcere să văd astăzi cea mai cuprinzătoare variantă a acestei lucrări”, a declarat profesorul Jean-Paul Kneib, director al Laboratory of Astrophysics din cadrul Ecole Polytechnique Fédérale din Lausanne.

Sursă: Sci-News