إن علماء الفيزياء الفلكية الذين يدرسون توسع الكون مع أكبر كتالوجات المجرات التي تم تجميعها على الإطلاق يبشرون بعصر مثير من علم الكونيات الدقيق. في الأسبوع الماضي ، أصدر مسح Sloan Digital Sky Survey (SDSS) الإصدار النهائي للبيانات العامة ، كما قدم العلماء العاملون في أكبر برنامج لها ، وهو المسح الطيفي التذبذب باريون (BOSS) ، نتائجهم النهائية في اجتماع الجمعية الفلكية الأمريكية في سياتل ، واشنطن.
من خلال رسم خرائط لأكثر من 10000 درجة مربعة - 25٪ من السماء - يقوم BOSS "بقياس التوسع المتسارع لكوننا مع أكبر مسح للانزياح الأحمر خارج المجرى في العالم" ، وفقًا لمدير SDSS-III دانييل آيزنشتاين من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية. تتضمن نتائج BOSS قياسات جديدة ودقيقة لمعدل تمدد الكون (يسمى "ثابت هابل") وكثافة المادة ، والتي تشمل المادة المظلمة والنجوم والغاز والغبار.
أجرت BOSS ملاحظاتها عند 2.5 متر من مؤسسة Sloan Foundation Telescope في مرصد Apache Point في نيو مكسيكو ، منتجة مواقع أطياف ومكانية لـ 1.5 مليون المجرات و 300.000 كوازار في حجم يعادل مكعب بطول 8.5 مليار سنة ضوئية على جانب (انظر الصورة أعلاه). استخدم علماء الفلك مجموعة البيانات الغنية هذه لتوزيع توزيعات الأجسام وللكشف عن المقياس المميز الذي طبعته التذبذبات الصوتية الباريونية في الكون المبكر. تنتشر الموجات الصوتية إلى الخارج مع مرور الوقت ، مثل التموجات التي تنتشر في البركة ، ويتم الإشارة إليها بواسطة إشارة تجمع واسعة النطاق في مواقع المجرات بالنسبة لبعضها البعض (انظر الشكل أدناه). من خلال تحليل هذه الإشارة في أوقات مختلفة ، من الممكن دراسة سلوك "الطاقة المظلمة" الغامض الذي يسبب التوسع المتسارع للكون.
في النتائج النهائية لـ BOSS ، قام مئات العلماء في التعاون الدولي بقياس هذا المقياس بدقة غير مسبوقة. على وجه الخصوص ، قدم آشلي روس من جامعة ولاية أوهايو نتائج أظهرت قوة الجمع بين تحليل التوزيعات المستعرضة وخط البصر للمجرات. في ورقة أعدها إريك أوبورج والمتعاونون ، قام علماء الفلك في BOSS بقياس مقياس المسافة الكونية للمجرات في الكون "المحلي" و الكوازارات في الكون البعيد بأخطاء منهجية صغيرة بشكل لافت - عند أقل من مستوى 1٪ - عند دمجها مع ميكروويف كوني قيود الخلفية. ينتج عن تحليلهم الكوني قياسًا لثابت هابل وكثافة المادة في الكون بما يتفق مع علم الكونيات المظلمة الباردة "المسطحة" مع ثابت كوني (انظر أدناه). لا يتم استبعاد النماذج الكونية بما في ذلك الانحناء ، أو الطاقة المظلمة المتطورة ، أو النيوترينونات الضخمة بشكل كامل ، ولكنها أقل دعمًا من البيانات من قبل. سيتم تقديم نتائج أخرى من التعاون للنشر في الأشهر المقبلة.
تمثل مجموعة بيانات BOSS "المعيار الذهبي في رسم خرائط شبكة المجرات التي تضم الهيكل الواسع للكون ... البيانات تمكننا من تتبع وجود الطاقة المظلمة وسلوك الجاذبية بدقة أكبر من أي وقت مضى. على المقاييس الكونية ، وتأثير النيوترينوات الضخمة ، ”يقول كريس بليك من جامعة سوينبرن ، غير التابعة لهذا التعاون.
إلى أين سيذهب فريق BOSS من هنا؟ بدأ التعاون في العمل على SDSS-IV ، الذي تتضمن مهمته التي تستغرق ست سنوات مسح BOSS موسع طموح. ووفقًا لمنسق الاستهداف في eBOSS ، جيريمي تينكر من جامعة نيويورك ، فإن ملاحظات eBOSS لأكثر من 700000 كوازار ستقيس بدقة مقياس المسافة "في نظام انزياح أحمر أعلى بكثير لا تغطيه الاستطلاعات الحالية واسعة النطاق".
يمكنك قراءة المزيد عن BOSS والتحديثات حول المكونات الثلاثة الأخرى لـ SDSS في مقالتنا السابقة هنا.
موقع SDSS
(الكشف الكامل: كان رامين سكيبا عضوا في تعاون BOSS خلال 2010-2012).
