Ich erinnere mich, das gesehen zu haben Hubble 3D-IMAX-Film im Jahr 2010 und keuchte buchstäblich, als sich der Blick vom Zoomen in ferne Sterne und Galaxien zurückzog, um Galaxienhaufen und Superhaufen zu zeigen, die wie ein Netz verwoben waren und die großräumige Struktur des Universums schufen. In 3D sieht die Struktur der DNA-Doppelhelix oder einem Rückgrat sehr ähnlich.
Jetzt hat ein neues Projekt, das darauf abzielt, die Struktur des Universums zu kartieren, einen Blick zurück in die Vergangenheit geworfen, um eine 3-D-Karte zu erstellen, die einen Teil des Universums zeigt, wie es vor neun Milliarden Jahren aussah. Es zeigt zahlreiche Galaxien und interessanterweise bereits entwickelte großräumige Strukturen von Filamenten und Hohlräumen aus Galaxiengruppen.
Die Karte wurde erstellt von der FastSound-Projekt , das mit dem neuen Fiber Multi-Object Spectrograph (FMOS) des Subaru-Teleskops Galaxien im Universum vermisst. Das Team, das die Arbeit durchführt, kommt von der Kyoto University, der University of Tokyo und der University of Oxford.
Das Team sagte, dass, obwohl sie sehen können, dass die Ansammlung von Galaxien nicht so stark war, als das Universum 4,7 Milliarden Jahre alt war, wie im heutigen Universum, die Gravitationswechselwirkung schließlich zu einer Anhäufung führen wird, die auf das aktuelle Niveau anwächst.
Die neue Karte umfasst 600 Millionen Lichtjahre in Winkelrichtung und zwei Milliarden Lichtjahre in radialer Richtung. Das Team wird schließlich eine Region von insgesamt etwa 30 Quadratgrad am Himmel vermessen und dann genaue Entfernungen zu etwa 5.000 Galaxien messen, die mehr als zehn Milliarden Lichtjahre entfernt sind.
Dies ist nicht die erste 3-D-Karte des Universums: die S Darlehen Digital Sky Survey erstellte 2006 eines mit einer Reichweite von bis zu fünf Milliarden Lichtjahren entfernt, und es wurde erst letztes Jahr aktualisiert, und es wurde ein Video-Flythough erstellt, das Sie oben sehen können. Außerdem Anfang dieses Jahres die Die University of Hawaii hat eine 3-D-Videokarte erstellt, die eine großräumige kosmische Struktur von bis zu 300 Millionen Lichtjahren zeigt.
Aber das FastSound-Projekt hofft, eine 3-D-Karte des sehr weit entfernten Universums zu erstellen, indem es das Volumen des Universums in einer Entfernung von mehr als zehn Milliarden Lichtjahren abdeckt. FMOS ist ein Weitfeld-Spektroskopiesystem, das die Nahinfrarot-Spektroskopie von über 100 Objekten gleichzeitig mit einem außergewöhnlich breiten Sichtfeld in Kombination mit der Lichtsammelkraft des 8,2 Meter-Hauptspiegels des Teleskops ermöglicht.
Die heute veröffentlichte Karte ist nur die erste von FastSound. Die endgültige 3-D-Karte des fernen Universums wird die Bewegung von Galaxien präzise messen und dann die Wachstumsrate der großräumigen Struktur als Test für Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie messen.
Obwohl Wissenschaftler wissen, dass sich die Expansion des Universums beschleunigt, wissen sie nicht warum – ob es sich um dunkle Energie handelt oder ob sich die Gravitation auf kosmologischen Skalen von der der allgemeinen Relativitätstheorie unterscheidet, dieses Mysterium ist eine der größten Fragen der zeitgenössischen Physik und Astronomie. Ein Vergleich der 3D-Karte des jungen Universums mit den Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie könnte schließlich den Mechanismus der mysteriösen Beschleunigung des Universums aufdecken.
Das Team sagte, dass die in dieser Pressemitteilung gezeigte 3D-Karte eher ein Maß für die „bewegte“ Entfernung als die leichte Reiseentfernung verwendet. Sie erklärten:
Die Lichtlaufzeit bezieht sich auf die Zeit, die von der Epoche der beobachteten fernen Galaxie bis zur Gegenwart verstrichen ist, multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit. Da die Lichtgeschwindigkeit für jeden Beobachter immer konstant ist, beschreibt sie die Wegstrecke, die ein Photon zurückgelegt hat. Die Ausdehnung des Universums verlängert jedoch den Weg, den das Photon in der Vergangenheit zurückgelegt hat. Comoving Distance, die geometrische Distanz im aktuellen Universum, trägt diesem Effekt Rechnung. Daher ist die Mitbewegungsstrecke immer größer als die entsprechende Lichtwegstrecke.
Im obigen Leitbild von FastSound geben die Farben der Galaxien ihre Sternentstehungsrate an, d. h. die Gesamtmasse der Sterne, die jedes Jahr in einer Galaxie produziert wird. Die Abstufung der Hintergrundfarbe repräsentiert die Anzahldichte von Galaxien; die zugrunde liegende Massenverteilung (die von unsichtbarer dunkler Materie dominiert wird, die etwa 30% der Gesamtenergie im Universum ausmacht) und wie sie aussehen würde, wenn wir sie sehen könnten. Der untere Teil der Abbildung zeigt die relativen Positionen der FastSound- und Sloan Digital Sky Survey (SDSS)-Regionen, was darauf hinweist, dass das FastSound-Projekt ein weiter entferntes Universum kartiert als die 3D-Karte des nahegelegenen Universums von SDSS.
Erfahren Sie hier mehr über FastSound.
Quelle: Subaru-Teleskop
