אסטרופיזיקאים החוקרים את התפשטות היקום עם הקטלוגים הגדולים ביותר של הגלקסיה שהוכנסו אי פעם, מתחילים בעידן מרגש של קוסמולוגיה מדויקת. סקר Sloan Digital Sky Survey (SDSS) פרסם בשבוע שעבר את פרסום הנתונים הסופיים הסופיים שלו, ומדענים שעבדו בתוכנית הגדולה ביותר שלה, סקר האוסצילציה Baryon Oscillation Spectroscopic (BOSS), הציגו גם הם את תוצאותיהם הסופיות בפגישה של האגודה האמריקאית לאסטרונומיה בסיאטל, וושינגטון.
על ידי מיפוי של מעל 10,000 מעלות - 25% מהשמיים - BOSS הוא "מודד את ההתפשטות המואצת של היקום שלנו עם סקר המשמרות האדומים הגדולים בעולם," על פי מנהל SDSS-III דניאל אייזנשטיין מהמרכז לאסטרופיסיקה של הרווארד-סמיתסוניאן. תוצאות ה- BOSS כוללות מדידות חדשות ומדוייקות של קצב ההתפשטות של היקום (המכונה "קבוע האבל") וצפיפות החומר, הכוללת חומר אפל, כוכבים, גז ואבק.
BOSS ערכה את תצפיותיו בטלסקופ קרן סלואן בגובה 2.5 מטרים במצפה הכוכבים אפאצ'י פוינט בניו מקסיקו, והניבה ספקטרום ותנוחות מרחביות במשך 1.5 מיליון גלקסיות ו -300,000 קווארס בנפח השווה לקוביה בצד 8.5 מיליארד שנות אור (ראו תמונה למעלה). אסטרונומים השתמשו במערך נתונים עשיר זה כדי למפות את התפלגות האובייקטים וכדי לאתר את הסולם האופייני המוטבע על ידי תנודות אקוסטיות של בריון ביקום המוקדם. גלי קול מתפשטים החוצה עם הזמן, כמו אדוות המתפשטות בבריכה, ומסומנים על ידי אות אשכול בקנה מידה גדול במיקומי הגלקסיות יחסית זה לזה (ראה איור בהמשך). על ידי ניתוח אות זה בזמנים שונים, ניתן לחקור את התנהגות "האנרגיה האפלה" המסתורית הגורמת להתפשטותה המואצת של היקום.
בתוצאות הסופיות של BOSS, מאות מדענים בשיתוף הפעולה הבינלאומי מדדו את סולם זה בדיוק חסר תקדים. בפרט, אשלי רוס מאוניברסיטת מדינת אוהיו הציגה תוצאות שהמחישו את הכוח לשלב ניתוח של התפלגויות רוחביות וקווי ראיה של הגלקסיות. במאמר מאת אריק אובורג ומשתפי פעולה, אסטרונומים של BOSS מדדו את סולם המרחק הקוסמי של הגלקסיות ביקום ה"מקומי "ושל קוואזרים ביקום המרוחק עם שגיאות שיטתיות קטנות ומרשימות - בפחות ממפלס 1% - בשילוב עם מיקרוגל קוסמי. אילוצי רקע. הניתוח הקוסמולוגי שלהם מניב מדידה של קבוע האבל ושל צפיפות החומר של היקום התואמת לקוסמולוגיה של חומר כהה וקר "שטוח" עם קבוע קוסמולוגי (ראה להלן). מודלים קוסמולוגיים הכוללים עקמומיות, אנרגיה כהה מתפתחת או נייטרינים מאסיביים אינם פוסלים לחלוטין אלא נתמכים פחות על ידי הנתונים מבעבר. תוצאות נוספות מהשיתוף יוגשו לפרסום בחודשים הקרובים.
מערך ה- BOSS "מייצג את תקן הזהב במיפוי רשת הגלקסיות הכוללת את מבנה היקום הגדול ... הנתונים מאפשרים לנו להתחקות, בדיוק רב מאי פעם, את נוכחותה של אנרגיה אפלה, התנהגות כוח הכבידה. על מאזניים קוסמיים, והשפעתם של נייטרינים מסיביים, "אומר כריס בלייק מאוניברסיטת סווינבורן, שאינו קשור לשיתוף הפעולה.
לאן צוות הבוס יעבור מכאן? שיתוף הפעולה החל לעבוד על SDSS-IV, שכל משימתו לשש שנים כוללת סקר BOSS (eBOSS) מורחב ואמביציוזי. על פי מתאם המיקוד של eBOSS ג'רמי טינקר מאוניברסיטת ניו יורק, תצפיות של eBOSS על יותר מ 700,000 קוואזרים ימדדו במדויק את סולם המרחק "בשלטון אדום הרבה יותר גבוה שאינו מכוסה בסקרים רחבי היקף הנוכחיים."
תוכל לקרוא עוד על BOSS ועדכונים על שלושת מרכיבי ה- SDSS האחרים במאמר הקודם שלנו כאן.
אתר SDSS
(גילוי נאות: רמין סקיבבה היה חבר בשיתוף הפעולה של BOSS במהלך 2010–2012.)
