Модифицированный телескоп в Аризоне создал промежуточную карту, которая уже является самой большой трёхмерной картой Вселенной за всю историю — и инструмент прошёл лишь десятую часть своего пятилетнего пути.
Спектроскопический прибор тёмной энергии (DESI), созданный совместно Национальной лабораторией Лоуренса Беркли в Калифорнии и учёными со всего мира, был установлен в период с 2015 по 2019 год на телескоп Mayall в Национальной обсерватории Китт-Пик в пустыне Сонора, примерно в 88 километров к западу от Тусона, и ведёт съемку менее года.
Его цель — создать ещё более обширную трёхмерную карту Вселенной, чтобы лучше понять физику тёмной энергии, таинственной силы, ускоряющей расширение Вселенной.
«В этом много красоты», — сказал Жюльен Гай, физик из лаборатории Беркли, который работает над проектом. «В распределении галактик на 3D-карте есть огромные скопления, нити и пустоты. Это самые большие структуры во Вселенной», — добавил он. «Но в них вы найдёте отпечаток очень ранней Вселенной и историю её расширения с давних пор».
Фото: hi-news.ru
Исследователи надеются, что понимание эффектов тёмной энергии поможет им определить окончательную судьбу Вселенной. Команда DESI использовала гигантскую двухмерную карту Вселенной, выпущенную в январе 2021 года, для подготовки инструмента к трёхмерному исследованию, которое началось несколькими неделями позже. Новая 3D-карта точно определяет местоположение более 7,5 миллионов галактик, что значительно превышает предыдущий рекорд примерно в 930 000 галактик, установленный Слоановским цифровым обзором неба в 2008 году.
На этом 3D-скане Вселенной Земля показана в левом нижнем углу, смотрящая в направлении созвездий Девы, Змеи и Геркулеса на расстояния, превышающие 5 миллиардов световых лет. Каждая цветная точка представляет собой галактику, которая, в свою очередь, состоит из 100 миллиардов или 1 триллиона звёзд. Гравитация сгруппировала галактики в структуры, называемые «космической паутиной», с плотными скоплениями, нитями и пустотами.
Обзор галактики
Согласно заявлению лаборатории Беркли, DESI собирает спектроскопические изображения миллионов галактик, разбросанных примерно по трети неба. Изучая цветовой спектр света от каждой галактики, учёные могут определить, насколько свет был «смещён в красную сторону», то есть растянут в сторону красного конца спектра из-за эффекта Доплера, вызванного расширением Вселенной. В общем, чем больше красное смещение галактики, тем быстрее она удаляется и тем дальше от наблюдателей на Земле. Наша Вселенная расширялась с тех пор, как она началась с Большого взрыва около 13,8 миллиардов лет назад, и теперь она намного больше — по крайней мере, 92 миллиарда световых лет в поперечнике — чем самые дальние расстояния, которые мы можем видеть.
Согласно заявлению, учёные из проекта DESI надеются, что их трёхмерная карта космоса покажет «глубину» неба и поможет им наметить скопления и сверхскопления галактик.
Поскольку эти структуры несут в себе отголоски своего первоначального формирования в виде физической ряби в материале зарождающегося космоса, исследователи надеются использовать данные для определения истории расширения Вселенной и её конечной судьбы.
«Наша научная цель — измерить отпечаток волн в первичной плазме, — сказал Гай. «Поразительно, что мы можем обнаружить эффект этих волн миллиарды лет спустя и так скоро в нашем исследовании».
Тёмная энергия
Раньше учёные думали, что Вселенная расширяется с постоянной скоростью или что совокупность материи и энергии во Вселенной может в конечном итоге замедлить это расширение. Но наблюдения за мощными звёздными взрывами, называемыми сверхновыми, которые начались в конце прошлого века, показали, что расширение на самом деле ускоряется, поэтому учёные придумали термин «тёмная энергия», чтобы объяснить это неожиданное явление.
Фото: meteorologiaenred.com
Расчеты теперь показывают, что тёмная энергия составляет около 70% всей энергии в наблюдаемой Вселенной. Эффекты тёмной энергии теперь признаны «космологической постоянной», которую
Альберт Эйнштейн включил в свою общую теорию относительности.
По данным журнала Smithsonian, понимание тёмной энергии стало важной научной целью в последние десятилетия. Похоже, что по мере расширения Вселенной создаётся больше тёмной энергии, что, согласно заявлению, ускоряет расширение Вселенной.
В конечном счёте, эффекты тёмной энергии определят судьбу Вселенной — будет ли она расширяться вечно, разрываться на части или снова схлопываться в обратном Большом Взрыве. В настоящее время DESI каждый месяц составляет каталог красных смещений около 2,5 миллионов галактик. Команда рассчитывает завершить карту трёхмерного обзора в 2026 году, и к тому времени телескоп будет наблюдать около 35 миллионов галактик.
На этой неделе учёные DESI представляли первые астрофизические результаты прибора на вебинаре под названием CosmoPalooza, организованном лабораторией Беркли.