Самая большая трехмерная карта Вселенной показывает гигантскую космическую паутину
Данные первого исследования Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) позволили создать самую большую и самую подробную трехмерную карту Вселенной на сегодняшний день. Потрясающее изображение показывает гигантскую космическую паутину галактик, простирающуюся на миллиарды световых лет — и это только начало проекта.
Изображение содержит 7,5 миллионов галактик на расстоянии около 5 миллиардов световых лет в направлении созвездия Девы, при этом Земля расположена внизу слева.
Когда хорошо видна крупномасштабная структура космоса, нетрудно понять, почему ее часто называют космической паутиной, и астрономы могут многое узнать из этих данных.
«В этом много красоты», — сказала Жюльен Гай, ученый из лаборатории Беркли, которая руководит проектом DESI.
«В распределении галактик на 3D-карте есть огромные скопления, нити и пустоты. Это самые большие объекты во Вселенной. Но в них вы найдете отпечаток очень ранней Вселенной и историю ее расширения с тех пор».
DESI собирает подробные данные о цветовом спектре галактик, которые могут показать, насколько далеко находится конкретная галактика. Поскольку Вселенная постоянно расширяется, свет от более далеких галактик растягивается, так что его длины волн смещаются в сторону красного конца спектра.
Поэтому галактики, которые кажутся более красными по цвету, находятся дальше, и DESI использует это для построения своей карты в трех измерениях.
DESI, установленный на телескопе Mayall в Аризоне, проводит измерения с использованием довольно уникальной установки. Свет проходит через шесть больших линз, а затем улавливается массивом волоконно-оптических кабелей, управляемых 5000 роботизированными позиционерами, которые могут перемещать кабели на место с точностью до 10 микрон.
Оттуда свет направляется на 10 спектрографов, которые разбивают его на составляющие его цвета для анализа.
Текущая карта была создана в течение первых семи месяцев работы DESI в 2021 году, и это только начало.
К тому времени, когда его основная миссия завершится в 2026 году, инструмент будет каталогизировать более 35 миллионов галактик, простирающихся на расстоянии в 11 миллиардов световых лет.
Эта сокровищница данных прольет свет на новые подробности о галактиках, черных дырах, квазарах и темной энергии, таинственной силе, ускоряющей расширение Вселенной.
Понимание истории расширения имеет решающее значение, поскольку на карту поставлена не что иное, как судьба всей вселенной. Сегодня около 70% содержимого Вселенной составляет темная энергия, таинственная форма энергии, которая ускоряет расширение Вселенной.
По мере того, как Вселенная расширяется, появляется больше темной энергии, что еще больше ускоряет расширение, в цикле, который постоянно увеличивает долю темной энергии во Вселенной.
Темная энергия в конечном итоге определит судьбу Вселенной: будет ли она расширяться вечно? Схлопнется ли он снова сама в себя в обратном Большом Взрыве?
Чтобы ответить на эти вопросы, нужно больше узнать о том, как темная энергия вела себя в прошлом, и именно для этого и предназначен DESI. И, сравнивая историю расширения с историей роста, космологи могут проверить, справедлива ли общая теория относительности Эйнштейна для этих огромных промежутков пространства и времени.