أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للكون حتى الآن

شريحة عبر أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للكون حتى الآن. النجوم الزائفة باللون الأحمر والمجرات القريبة باللون الأصفر. صورة أناند رايشور وSDSS.

قال علماء الفلك من استطلاع Sloan Digital Sky Survey (SDSS) في 18 مايو 2017 إنهم أنشأوا أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد وأكثرها تفصيلاً للكون حتى الآن ، باستخدامالنجوم الزائفةكنقاط مرجعية. استخدم الفريق التلسكوب 2.5 متر فيمرصد اباتشي بوينتفي نيو مكسيكو لرسم خريطتهم ، واعتمدوا على السطوع الشديد للكوازارات ، والتي يمكن رؤيتها عبر مسافات شاسعة من الفضاء بين المجرات.

في الأصلمصادر الراديو شبه النجمية('qua-s-r-s') ، يُعتقد اليوم أن النجوم الزائفة هي مجرات شابة تحتوي على ثقوب سوداء مركزية فائقة الكتلة. يتم تصوير الثقوب على أنها 'نشطة' ، أي أنها تبتلع المواد بنشاط وتحيط بها أقراص تراكم كبيرة. عندما يبتلع الثقب الأسود فائق الكتلة المواد من مجرته المحيطة ، تزداد درجات الحرارة في قرص التراكم الخاص به ، مما ينتج عنه نجم كوازار شديد السطوع وأحيانًا أكثر إشراقًا من مجرته الأصلية. من المعروف أن العديد من المجرات في كوننا تحتوي على ثقوب سوداء ، لكنها تحتوي على ثقوب قريبة - مثل الثقب الأسودفي مركز مجرتنا درب التبانةالمجرة - تميل إلى أن تكون أكثر هدوءًا.

تبدو الثقوب السوداء النشطة فائقة الكتلة شائعة في بدايات الكون ، مما يجعل الكوازارات النقاط المرجعية المثالية لإنشاء أكبر خريطة لكوننا حتى الآن.

هذه واحدة من العديد من الصور التي التقطتها SDSS كجزء من خريطة الكون ثلاثية الأبعاد. تظهر هذه الصورةستيفان الخماسي، وهي مجموعة من 5 مجرات. يحتوي NGC 7319 على يمين هذه الصورة على كوازار لامع بالقرب من مركزه. صورة عبرSDSS.

هذا العمل هو جزء من مشروع Sloan Digital Sky SurveyeBOSS، والتي تعني المسح الطيفي لتذبذب الباريون الموسع. على مدار العامين الأولين من نظام eBOSS ، قاس علماء الفلك مواضع ثلاثية الأبعاد دقيقة لأكثر من 147000 كوازار.

كانت هذه القياسات هي التي استخدمت لإنشاء الخريطة الجديدة.



لكن هؤلاء الفلكيين لم يرغبوا في ذلك فقطخريطةالكون. هم أيضا يريدونتفهمكيف توسع كوننا منذ الانفجار العظيم. للقيام بذلك ، درسوا ما يسمىالتذبذبات الصوتية الباريونية(BAOs). همبيانشرح:

BAOs هي بصمة اليوم للموجات الصوتية التي كانت تنتقل عبر الكون المبكر ، عندما كان أكثر سخونة وكثافة من الكون الذي نراه اليوم. ولكن عندما بلغ عمر الكون 380 ألف سنة ، تغيرت الظروف فجأة وأصبحت الموجات الصوتية 'مجمدة' في مكانها. تُركت هذه الموجات المتجمدة مطبوعة في البنية ثلاثية الأبعاد للكون التي نراها اليوم.

التذبذبات الصوتية الباريونية (BAOs) لمساعدة علماء الفلك على فهم المسافات بين المجرات في توسيع المكان والزمان. الصورة عبر كريس بليك وسام مورفيلد /SDSS.

يفهم العلماء مفهوم BAOs جيدًا. إن BAOs الحالية هي نسخة 'ممتدة' من بدايات الكون. يمكن استخدام حجم BAOs المقاسة اليوم لاستكشاف توسيع الفضاء. قالت بولين زروق ، طالبة دكتوراه في Irfu / CEA ، جامعة باريس ساكلاي ، والتي عملت مع BAOs في هذه الدراسة:

لديك أمتار لوحدات صغيرة من الطول ، أو كيلومترات أو أميال للمسافات بين المدن ، ولدينا مقياس BAO للمسافات بين المجرات والكوازارات في علم الكونيات.

تم تصميم مشروع eBOSS من SDSS لرسم خريطة للكون عندما كان عمره بين 3 و 8 مليارات سنة. يأمل علماء الفلك أن تكشف المزيد عن الطاقة المظلمة. صورة عبرتعاون دانا بيري / SkyWorks Digital Inc / SDSS.

تتوافق نتائج الدراسة مع ما يعتقده معظم علماء الفلك الحديثين عن الكون. أي قال بيانهم:

نتائج الدراسة الجديدة تؤكدالنموذج القياسي لعلم الكونياتقام الباحثون ببنائها على مدار العشرين عامًا الماضية. في هذا النموذج القياسي ، يتبع الكون تنبؤات نظرية النسبية العامة لأينشتاين - ولكنه يتضمن مكونات يمكننا قياس آثارها ، لكننا لا نفهم أسبابها. جنبًا إلى جنب مع المادة العادية التي تتكون منها النجوم والمجرات ، فإن [النموذج القياسي يدعو الكون ليشمل] المادة المظلمة - غير المرئية ولكنها لا تزال متأثرة بالجاذبية - ومكون غامض يسمى 'الطاقة المظلمة'. الطاقة المظلمة هي العنصر المهيمن في في الوقت الحاضر ، وله خصائص خاصة تؤدي إلى تسريع تمدد الكون.

يعتقد علماء الفلك من SDSS أن نظام eBOSS سيساعد في اكتشاف المزيد عن الطاقة المظلمة.

خلاصة القول: قام علماء الفلك من مسح سلون الرقمي للسماء (SDSS) بإنشاء أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للكون حتى الآن باستخدام الكوازارات الساطعة كنقاط مرجعية.

تصفح بيانات SDSS.