Průzkum temné energie přináší první tři roky dat

Výsledky z prvního vydání průzkumu temné energie zahrnují jedenáct nových hvězdných toků v galaxii Mléčná dráha.

Bezplatné, podrobné informace o 400 milionech astronomických objektů, někdo? Stačí navštívit web průzkumu temné energie (DES), který je k dispozici. Na zvláštním zasedání 231. zasedání Americké astronomické společnosti ve Washingtonu ve státě DC představili vědci první vydání průzkumu (DR1) průzkumu obsahující pozorování, která byla shromážděna mezi polovinou roku 2013 a začátkem roku 2016. Mezi předběžné výsledky: jedenáct nových hvězdných toků v galaxii Mléčná dráha a nová omezení kosmologických parametrů.

Meziamerická observatoř Cerro Tololo v Chile sídlí v temné energetické kameře.
Fermilab

Průzkum temné energie se provádí s obrovskou temnou energetickou kamerou (DECam) na 4metrovém teleskopu Blanco meziamerické observatoře Cerro Tololo (CTIO) v Chile. DECam, postavený ve Fermilabu v Chicagu, provozuje 62 citlivých CCD senzorů s celkovým počtem 570 milionů pixelů. 4tunová kamera má obrovské zorné pole 3 čtverečních stupňů. Hlavním cílem průzkumu je vyřešit hádanku temné energie - tajemnou sílu za zrychlujícím se rozšiřováním vesmíru.

Během prvních tří let průzkumu bylo provedeno asi 39 000 expozic v pěti různých pásmech vlnových délek, které pokrývají neuvěřitelných 5 186 čtverečních stupňů asi jednu osminu celé oblohy. Podle vědce DES uvolňujícího Matiase Carrasca Kinda (University of Illinois v Urbana-Champaign) obsahuje DR1 data o 310 miliónech galaxií a 80 miliónech hvězd jasnějších než velikost 22, 5. „Toto je dosud největší fotometrický datový soubor, “ říká.

Díky své působivé citlivosti DES téměř zdvojnásobil počet známých ultra slabých trpasličích galaxií rojících se kolem Mléčné dráhy, ze dvou na tucet na více než padesát (některé z nových nálezů stále vyžadují nezávislé potvrzení). Alex Drlica-Wagner (Fermilab) na setkání oznámil „silnou korelaci“ v poloze na obloze s Velkými a Malými Magellanovými mračny. „30 až 60 procent DES satelitních galaxií může mít magellanský původ, “ říká. "Mohli začít jako satelity dvou společníků Mléčné dráhy."

Na tomto obrázku DES, který pokrývá velký kus oblohy, barva označuje vzdálenost hvězd: modrá je blíž, zelená je dále, červená je ještě dále. Několik nových hvězdných toků je vidět jako žluté pruhy.
Alex Drlica-Wagner (Fermilab), Nora Shipp (U. Chicago) a spolupráce ve spolupráci s DES

Drlica-Wagner také představila objev jedenácti nových hvězdných toků - přílivově protažené zbytky trpasličích galaxií, které spolkla galaxie Mléčná dráha. „Provádíme galaktickou archeologii, “ říká. „Pomůže to rozmotat evoluční historii Mléčné dráhy, “ která se rozrostla v průběhu věků tím, že pohltila malé satelity. Nové proudy jsou umístěny ve vzdálenosti 40 000 až 165 000 světelných let a byly nalezeny výběrem starých, kovově chudých hvězd na základě jejich barev.

Čtyři z jedenácti nových hvězdných toků nalezených v průzkumu temné energie (viz hlavní text) byly pojmenovány po řekách v Indii: Indus, Jhelum, Chenab a Ravi. Dva - Elqui a Turbio - byly pojmenovány po řekách poblíž meziamerické observatoře Cerro Tololo, kde se nachází temná energetická kamera. Zbývajících pět přijalo názvy řek od domorodých kultur v Chile (Aliqa Una, Palca a Willka Yacu) a v Austrálii (Wambelong a Turranburra). Při pojmenování hvězdných proudů vědci DES spolupracovali se školními dětmi a širokou veřejností.
Průzkum temné energie

Michael Troxel (Ohio State University) popsal předběžné výsledky kosmologie DES. Cílem jeho týmu je zmapovat trojrozměrné rozložení temné hmoty studiem drobných systematických deformací („kosmický střih“) ve tvaru vzdálených galaxií v důsledku gravitačních čoček.

Vědci dosud analyzovali tvary 26 milionů galaxií, pozorované v prvním roce provozu DES, většinou mezi deklinacemi –40 ° a –60 °. Výsledkem je „docela vzrušující mapa“, slovy Troxel. „To představuje dosud nejvýznamnější měření kosmického střihu v průzkumu galaxie, “ říká.

Troxel a jeho kolegové kombinovali slabé výsledky objektivu DES s údaji z jiných průzkumů o takzvaných baryonových akustických oscilacích (BAO - obrazové vzory v prostorovém rozložení galaxií) a se znalostí nukleosyntézy (formování prvků jako deuterium) během velkého třesku. Společně tyto tři parametry poskytují hodnotu Hubbleovy konstanty (aktuální expanzní rychlost vesmíru), která je zcela nezávislá na jiných měřeních.

Nová hodnota, 67, 2 km za sekundu za megaparsec, je o něco vyšší než hodnota odvozená z měření kosmického záření pozadí misí European Planck, ale je stále podstatně nižší než hodnota získaná z pozorování Cefeidových proměnných hvězd a typu Ia supernovy. Troxel se však příliš neobává zjevné nesrovnalosti, která, pokud bude potvrzena, by ukazovala na novou fyziku nad standardní kosmologický model. S odvoláním na tento kanonický model, s temnou energií ve formě kosmologické konstanty (Λ) as chladnou temnou hmotou, říká: „„ CDM funguje. “

Jedním z důvodů důvěry mezi vědci DES je, že se zdá, že i jiné výsledky z jejich průzkumu - včetně pozorování klastrů galaxií - souhlasí se současnou kosmologickou moudrostí. Po dokončení pětiletého programu koncem tohoto roku se chybové pruhy ještě zmenší. Na začátku 20. let půjde dalekohled Large Synoptic Survey Telescope (LSST) hlouběji než DES a pokrývá mnohem větší část oblohy, zatímco vesmírné mise jako Euclid (ESA) a WFIRST (NASA) by měly poskytnout konečné odpovědi .