Посмотрите на 3D-карту Вселенной: ее составляли 20 лет и она уже удивила ученых
Слоановский цифровой небесный обзор (SDSS) это проект широкомасштабного исследования многоспектральных изображений и спектров красного смещения звёзд и галактик при помощи 2,5-метрового широкоугольного телескопа в обсерватории Апачи-Пойнт в штате Нью-Мексико. Ученые этого проекта выпустили всесторонний анализ самой большой трехмерной карты Вселенной, когда-либо созданной. Новые данные заполняют самые существенные пробелы в нашем понимании истории Вселенной —11 миллиардов лет ее расширения и развития.
Всесторонний анализ самой большой из когда-либо созданных трехмерных карт вселенной был выпущен в рамках проекта Sloan Digital Sky Survey (SDSS), в который входят ученые из штата Пенсильвания. Новые результаты заполняют наиболее значительные пробелы в нашем исследовании истории Вселенной и были получены в результате расширенного спектроскопического исследования колебаний бариона (eBOSS), которое является одним из компонентных исследований SDSS.
Это описание космического распределения более двух миллионов галактик и квазаров, охватывающее почти всю историю Вселенной, является результатом многолетних усилий большой международной команды ученых.
Новая трехмерная карта и ее анализ не только расширяют наше понимание истории и структуры Вселенной. Она также обеспечивают основу, которая может способствовать новым открытиям.
Наблюдения были получены в обсерватории Апач Поинт в Нью-Мексико.
Ученые достаточно хорошо знают древнюю историю Вселенной, и недавнюю историю ее расширения, но в середине 11 миллиардов лет существует серьезный пробел. В течение пяти лет исследователи работали над тем, чтобы восполнить этот пробел.
Карта SDSS показана в виде радуги цветов, расположенной в наблюдаемой Вселенной (внешняя сфера, показывающая колебания фона космического микроволнового излучения).
Мы находимся в центре этой карты. Вставка для каждого участка карты с цветовой кодировкой включает изображение типичной галактики или квазара из этого раздела, а также сигнал шаблона, который там измеряет команда eBOSS. Когда мы смотрим вдаль, мы оглядываемся назад во времени. Таким образом, расположение этих сигналов показывает скорость расширения Вселенной в разные периоды космической истории.
Фото предоставлено Анандом Райчуром (EPFL), Эшли Росс (Университет штата Огайо) и SDSS Collaboration
Ученые знают, как выглядела Вселенная в зачаточном состоянии, благодаря тысячам ученых со всего мира, которые измерили относительное количество элементов, созданных вскоре после Большого Взрыва, и которые изучали космический микроволновый фон. Исследователи также знают историю ее расширения за последние несколько миллиардов лет по картам галактик и измерениям расстояний, в том числе из предыдущих фаз SDSS.
Взятые вместе данные — подробный анализ карты eBOSS и более ранние эксперименты SDSS — теперь обеспечивают наиболее точные измерения истории расширения в самом широком диапазоне космического времени. Эти исследования позволяют ученым соединить все старые и новые измерения в полную историю расширения Вселенной.
При внимательном рассмотрении карты обнаруживаются нити и пустоты, которые определяют структуру во Вселенной, начиная с того времени, когда ей было всего около 300 000 лет. На этой карте исследователи измеряют закономерности в распределении галактик, которые дают несколько ключевых параметров Вселенной с точностью до 1%.
3D-карта представляет собой совместную работу — более 20 лет картирования Вселенной с использованием телескопа Sloan Foundation. Космическая история, которая была продемонстрирована на этой карте, показывает, что около 6 млрд лет назад расширение Вселенной начало ускорилось. С тех пор оно продолжает ускоряться и ускоряться. Оно, по-видимому, связано с таинственным невидимым компонентом Вселенной, называемым «темной энергией», что согласуется с общей теорией относительности Эйнштейна, но чрезвычайно трудно совместить с нашим нынешним пониманием физики элементарных частиц.
Объединение наблюдений от eBOSS с исследованиями Вселенной в ее младенчестве обнаруживает трещины в этой картине вселенной. В частности, измерение командой eBOSS текущей скорости расширения Вселенной («Константа Хаббла») примерно на 10% ниже значения, полученного путем отслеживания расстояний до ближайших галактик. Высокая точность данных eBOSS означает, что маловероятно, что это несоответствие обусловлено случайностью, а большое разнообразие данных eBOSS дает нам несколько независимых способов сделать один и тот же вывод.
Только с такими картами, как наша, вы можете с уверенностью сказать, что в константе Хаббла есть несоответствие. Эти новейшие карты от eBOSS показывают это более четко, чем когда-либо прежде
Ева-Мария Мюллер, Оксфордский университет
Нет общепринятого объяснения этому расхождению в измеренных скоростях расширения, но одна захватывающая возможность состоит в том, что ранее неизвестная форма материи или энергии из ранней вселенной могла оставить след в нашей истории. Как и уверяли ученые, новая карта Вселенной уже начинает преподносить сюрпризы и удивила ученых.
В команде eBOSS отдельные группы университетов по всему миру сосредоточились на различных аспектах анализа. Чтобы создать часть карты, насчитывающую шесть миллиардов лет, команда использовала большие красные галактики. Дальше они использовали молодые голубые галактики. Наконец, чтобы составить карту Вселенной за 11 миллиардов лет и более, они использовали квазары — яркие галактики, освещенные материалом, падающим на центральную сверхмассивную черную дыру. Каждый из этих образцов требует тщательного анализа с целью выявления закономерностей Вселенной.
В общей сложности команда eBOSS обнародовала результаты более чем 20 научных работ. В этих документах на более чем 500 страницах содержится анализ команды последних данных eBOSS, отмечающий достижение основных целей исследования.
SDSS далека от завершения своей миссии по картированию вселенной. Карен Мастерс, пресс-секретарь текущей фазы SDSS, рассказала о своем волнении по поводу следующего этапа.
Телескоп Sloan Foundation и его близнец в обсерватории Лас-Кампанас будут продолжать делать астрономические открытия, концентрируясь на картировании нашей галактики и близлежащей вселенной, а также мерцании и вспышки далеких черных дыр.
Источник
Ученые представили самую большую 3D-карту Вселенной
Участники проекта Sloan Digital Sky Survey (SDSS) после пяти лет изучения космоса выпустили «самую большую трехмерную карту Вселенной». Она включает в себя более 2 миллионов галактик от Млечного Пути до объектов на расстоянии более 11 миллиардов световых лет.
Ожидается, что такая подробная новая карта поможет астрономам создать хронологию расширения Вселенной. В целом, работы с использованием телескопа Sloan Foundation велись более 20 лет.
«Мы достаточно хорошо знаем и древнюю историю Вселенной, и ее недавнюю историю расширения, но в середине этого промежутка существует серьезный пробел», — сказал Кайл Доусон, космолог из Университета Юты и ведущий исследователь проекта. — «В течение пяти лет мы работали над тем, чтобы восполнить его».
Разрыв начинается через несколько миллиардов лет после Большого взрыва. Ученые могут измерить скорость расширения Вселенной до этого момента благодаря космическому микроволновому фону — излучению, сохранившемуся с раннего периода. Также исследователи могут рассчитать недавнее расширение, измерив, как расстояние между Землей и соседними галактиками увеличивается с течением времени. Но расширение в промежутке между этими двумя периодами мало изучено, потому что свет галактик на расстоянии более нескольких сотен миллионов световых лет иногда слишком слабый. Чтобы заполнить этот пробел, команда из более чем 100 ученых со всего мира изучала не только далекие галактики, но и ярко светящиеся квазары.
В наблюдениях они использовали явление, называемое красным смещением — процесс, посредством которого свет от самых древних, далеких галактик буквально растягивается расширением Вселенной, увеличивая длину ее волны и смещая ее к красному концу спектра. В результате этого процесса удаленные источники света кажутся более красными, в то время как те, что ближе к Земле, выглядят голубыми. Чтобы рассчитать скорость космического расширения 11 миллиардов лет назад, команда измерила красное смещение миллионов удаленных объектов вместе с их скоростями — что показывает, насколько галактика притягивается гравитацией другой материи вокруг нее. Результаты показывают, что Вселенная начала расширяться примерно 6 миллиардов лет назад после периода замедления.
Ученые связывают расширение с темной энергией. Они считают, что работы, подобные этой, помогут ученым лучше понять ее свойства. «Такие карты, как наша, позволяют с уверенностью сказать, что есть несоответствие в постоянной Хаббла», — отметила Ева-Мария Мюллер из Оксфордского университета.
В прошлом году команда исследователей из Университета Варшавы создала самую точную трехмерную модель Млечного Пути. Ученые использовали измерения специальной группы пульсирующих звезд, цефеид.
До этого ученые из Американского астрономического сообщества представили «возрастную» карту Млечного пути. Общее количество объектов, попавших на карту, составляло 70 тысяч элементов.
Источник
Астрономы создали новую 3D-карту галактики Млечный путь
Новая более точная и масштабная трехмерная модель нашей галактики демонстрирует деформацию диска Млечного Пути.
Команда исследователей из Университета Варшавы создала самую точную трехмерную модель нашей галактики Млечный Путь на сегодняшний день.
В своей статье, опубликованной в журнале «Science», ученые объясняют, как они использовали измерения специальной группы пульсирующих звезд для создания карты Млечного Пути.
Для того, чтобы создать самую точную трехмерную модель нашей галактики польские астрономы в течение нескольких лет с помощью телескопов вели наблюдения за цефеидами — особым классом переменных звезд, находящихся внутри нашего Млечного Пути.
Это очень молодые звезды в несколько раз больше нашего Солнца.
Цефеиды являются уникальным типом пульсирующих звезд. Они были полезны для исследователей, потому что они пульсируют регулярно с определенной яркостью.
Цефеиды обладают одной интересной особенностью – они изменяют свою яркость (мерцают) с постоянным интервалом.
Именно благодаря этому астрономы называют их маяками галактики и используют в качестве своеобразных ориентиров.
Ученые поясняют, что информация о частоте мерцания звезды может сказать им о том, сколько света она излучает в целом и какое количество этого света достигает Земли.
На основе этих данных астрономы могут определять, какое расстояние потребовалось преодолеть свету звезды для того, чтобы добраться до нас.
Собрав данные 2431 цефеид (исследование продолжалось шесть лет) и поместив их все на карту, астрономы смогли получить трехмерное представление о Млечном Пути, по крайней мере, с точки зрения цефеид.
Созданная ими модель является первой, построенной с использованием прямых измерений звездных расстояний, поэтому она является наиболее точной на сегодняшний день.
Более ранние попытки создать карту Млечного Пути были очень неточными и неполными, потому что создавались на базе ограниченных наблюдений.
Трехмерная компьютерная модель нашей галактики. Точками отмечены переменные звезды цефеиды. Большая и яркая желтая точка — наше Солнце.
Изучая созданную ими трехмерную модель, ученые смогли увидеть, что:
— Млечный путь далеко не плоский;
— Млечный путь становится менее плоским, чем дальше расстояние от Солнца;
— цефеиды, по-видимому, сгруппированы в скопления, что позволяет предположить, что они могли образоваться в одно и то же время.
Распределение галактических классических цефеид. Сверху: Вид на небо Млечного Пути в галактических координатах, с образцом классических цефеид в Млечном Пути и в Магеллановых облаках. Цефеиды из исследовательского проекта показаны желтыми точками, другие источники-голубыми точками.
Вид нашей Галактики со всеми 2431 цефеидами, отмеченными зелеными точками. Фоновое изображение представляет собой четырехспиральную модель Галактики, согласующуюся с измерениями нейтрального водорода в нашей Галактике. Солнце отмечено желтой точкой.
Исследователи также предполагают, что деформация галактики Млечный Путь, вероятно, была вызвана взаимодействием с другими галактиками, темной материей или межгалактическим газом.
Все наши современные представление о форме нашей галактики Млечный Путь были основаны на наблюдениях за другими галактиками, а также расчетах расстояния до объектов, которые в них находятся.
Поэтому ученые долгое время считали, что наша галактика похожа на другие и имеет форму плоского диска.
Однако, завершившееся шестилетнее исследование польских астрономов показало, что наша галактика совсем не плоская. Она имеет изогнутую и искривленную форму, похожую на английскую букву S.
«Наша карта показывает, что диск Млечного Пути вовсе не плоский. Он имеет изогнутую, искривленную форму. Впервые, благодаря отдельным небесным телам, находящимся внутри нашей галактики, мы можем показать это на трехмерной модели«, — сказал один из авторов исследования Пржемек Мроз.
Источник
Млечный путь от Google. Русскоязычная версия!
Скриншот из приложения
Хотите Млечный путь смотреть онлайн? Новый сервис визуализации от компании Google под названием 100000 звезд, позволяет совершать экскурсии по нашим космическим окрестностям, как самостоятельно, так и при помощи интерактивного тура.
Млечный путь от google 100000 звезд
Также имеется подробная информация о самых ближайших к нам светилах. Знание английского необходимо, но даже если вы его не знаете, то можно послушать релаксирующую музыку и посмотреть красивую космическую анимацию.
Путешествие по галактике стало возможным
Но с недавнего времени благодаря интерактивной визуализации нашей Галактики возможность путешествия по просторам Млечного Пути появилась у каждого. Теперь достаточно открыть в браузере сервис «Наша Галактика 3D и 100 000 Звезд» и погрузиться в виртуальное путешествие в космосе. Разработанное специалистами Google, приложение включает в себя данные о местоположении почти 120 000 светил Млечного Пути, собранных из различных источников, в том числе космических миссий.
‘ alt=»yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7 — Млечный путь от Google. Русскоязычная версия!» title=»Млечный путь от Google. Русскоязычная версия!»>
Навигация
Перемещение по интерактивной карте осуществляется путем панорамирования при помощи мыши или сенсорной панели.
Материалы по теме
Наш дом — Млечный путь
Нажатие на интересующей звезде позволит отобразить информацию о ней. При этом камера приближается непосредственно к выбранной звезде, а в окне рядом выводится вся необходимая информация. Это дает возможность детально изучить объекты нашей Галактики.
Музыка
Путешествие по интерактивному пространству сопровождается музыкальными произведениями композитора Сэма Хьюлинка, который также известен по написанию музыки для компьютерных игр, таких как Mass Effect.
Наиболее эффективно сервис «Наша Галактика 3D и 100 000 Звезд» работает в браузере Google Chrome. Путешествие по интерактивной Галактике Млечный Путь позволит не только получить удовольствие, но и расширить свою кругозор.
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Источник