Nová trojrozmerná mapa vzdialeného vesmíru
Tretie kolo známej prehliadky oblohy umožnilo zostaviť dosiaľ najväčšiu 3D mapu oblastí vesmíru vzdialených miliardy svetelných rokov od Zeme. Jej základom je svetlo 14.000 kvazarov, superhmotných čiernych dier v stredoch galaxií.
Na nedávnej konferencii Americkej fyzikálnej spoločnosti, ktorá sa konala v kalifornskom Anaheime, mapu predstavil Anže Slosar z Brookhaven National Laboraty v Uptone v štáte New York s kolegami.
Mapa je úvodným veľkým výsledkom prehliadky oblohy Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (Spektroskopická prehliadka baryónovej oscilácie, BOSS), tretej v rámci Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Vedci pri nej premiérovo využili tzv. baryónovú akustickú osciláciu, pravidelné zhlukovanie hmoty vo najväčšom meradle vyvolané tlakovými (akustickými) vlnami pri ich pohybe v rozpínajúcej sa horúcej a nepriehľadnej hmote skorého vesmíru. Nerovnomernosti tlaku sa preniesli do nerovnomerností rozloženia hmoty, z ktorých sa neskôr vyvinuli galaxie. Stopy pôsobenia pôvodných akustických vĺn dnes vidno v sieti vlákien a prázdnych priestorov, ktorú tvoria zoskupenia, tzv. kopy galaxií – a v premenlivej hustote medzigalaktického vodíka.
Doterajšie trojrozmerné mapy tohto druhu sa zakladali iba na pozorovanom rozložení viditeľných galaxií. Mapa z BOSS ako prvá zahŕňa medzigalaktický vodík. Ako vhodné "zadné osvetlenie" pri tom poslúžilo žiarenia vzdialených kvazarov, najjasnejších telies v známom vesmíre. Táto metóda umožnila zmapovať väčšie vzdialenosti ako doteraz.
Z podrobností rozloženia medzigalaktického vodíka v najväčšom meradle možno odvodiť pôsobenie záhadnej tmavej energie, najdôležitejšieho "hráča" vo vesmíre, keďže na ňu pripadá približne 70 percent vesmírnej hmoty-energie (známe einsteinovské E=mc2).
Oscilácie mapované BOSS sa opakujú po zhruba 500 miliónoch svetelných rokov. Vedcom to poskytlo "pravítko" na meranie histórie rozpínania vesmíru, konkrétne zmien rýchlosti tohto rozpínania. Podľa toho bude možné vybrať správnu teóriu tmavej energie.
Nová mapa obsahuje údaje získané v prvom roku BOSS. Celá prehliadka potrvá päť rokov, takže konečné výsledky budú oveľa presnejšie. Tých 14.000 skúmaných kvazarov predstavuje necelú desatinu plánovaného počtu. Na konci BOSS bude známa rýchlosť rozpínania vesmíru pred 11 miliardami rokov s presnosťou na niekoľko percent. A hoci sa BOSS ešte iba začala, vedci už uvažujú o jej pokračovaní nazvanom BigBOSS, skúmajúcej 20 miliónov galaxií a kvazarov a desaťnásobne väčší objem vesmíru.
SDSS uskutočňuje Sloanov ďalekohľad s priemerom zrkadlového objektívu 2,5 metra a širokým zorným poľom na observatóriu Apache Point v Novom Mexiku (USA). "Teraz vieme, že túto metódu možno použiť na skúmanie účinkov tmavej energie. Vzdialený vesmír obsahuje štruktúry, ktoré zatiaľ nik nevidel. Občas sa preto cítim ako dobrodružný kreslič máp zo stredoveku," uzavrel Anže Slosar.