Detaljer om aluminiumsplader og fiberoptiske kabler, der bruges til at måle. (Billedet med tilladelse fra Sloan Digital Sky Survey III) Fra denne historie
[×] LUKKET
Sloan Digital Sky Survey frigav for nylig det største nogensinde 3D-kort over himlen med ca. 540.000 galakser
Video: En flyvning gennem universet
Hvordan kortlægger man himlen? Det er et skræmmende forslag at være sikker, og ingen Google-biler eller -kameraer er i stand til opgaven, men teamet bag Sloan Digital Sky Survey er på vej frem. Gruppen, der nu er i deres tredje fase af forskning, frigav for nylig det største nogensinde 3D-kort over himlen med ca. 540.000 galakser.
Men det er stort, men det nylige kort dækker blot otte procent af himlen. I midten af 2014 vil holdet, ledet af Daniel Eisenstein ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, have samlet nok yderligere oplysninger til at afslutte en fjerdedel af himlen.
Bortset fra at lave en meget cool animeret video (ovenfor) om projektet, hvor seerne ser ud til at sejle med næsten 400.000 galakser, vil kortet vise sig at være nyttigt i en lang række forskningsprojekter, fra mørk energi til kvasarer og udviklingen af store galakser, og de nye oplysninger giver mere nøjagtige data end nogen anden tidligere himmelundersøgelse. Ved hjælp af en kombination af billeddannelse og spektroskopi er forskere i stand til at kortlægge afstanden til galakser og andre objekter inden for 1, 7 procent præcision. Tidligere kunne afstande af kroppe i rummet kun måles ved den langt mindre præcise Doppler-skiftobservation af Hubbles lov.
”Det er en meget provokerende værdi af præcision, fordi astronomer tilbragte meget af det sidste århundrede med at diskutere, om Hubble-konstanten var 50 eller 100, hvilket grundlæggende krangler om en faktor to i afstand. Nu bruger vi denne metode for at komme til præcisioner, der nærmer sig en procent, ”forklarer Eisenstein.
Kortlægningsmetoden er afhængig af noget, der kaldes baryons akustiske svingning, som er "forårsaget af lydbølger, der forplantes i de første millioner år efter Big Bang, " forklarer Eisenstein. ”Disse lydbølger forårsager dybest set en lille sammenhæng mellem områder med plads med 500 millioner lysår fra hinanden.” I årene efter Big Bang, da en galakse dannede sig og blev for tæt, ville den udsende en lydbølge. ”Denne lydbølge rejser ud til en afstand, der svarer til i dag med 500 millioner lysår, og hvor den ender med at producere (et område) lidt mere forbedret end dens galaksepopulation.” Med andre ord er der en lidt over gennemsnittet spredning af galakser 500 millioner lysår fra hinanden end der er med 600 eller 400 millioner lysår.
”Fordi vi ved, at disse lydbølger vælger en afstand på 500 millioner lysår, nu kan vi faktisk måle afstand, så i undersøgelsen har vi målt afstanden til disse galakser.”
Disse mere nøjagtige målinger betyder spændende nyheder til søgen efter mørk energi, accelerationen af universets udvidelse. ”Den måde, vi måler mørk energi på, er ved at måle afstande til visse objekter med meget høj præcision, ” siger Eisenstein.
Metoden til at udføre disse målinger er overraskende fysisk. Ved indledende billeddannelse kan forskerne få et grundlæggende kort over, hvilke genstande der er i en bestemt himmelregion: kvasarer, galakser, stjerner og andre genstande. De vælger derefter hvilke objekter der ville være nyttige til videre undersøgelse. Da så mange hold, herunder Lawrence Berkeley National Laboratory og University of Cambridge, er involveret, vælger forskellige grupper forskellige objekter afhængigt af deres forskningsområde.
Når de går over på spektroskopi, kan forskerne måle 1.000 objekter ad gangen. På en stor aluminiumsskive borer de huller, så de svarer til hver enkelt objekts position. ”På en given plade kan der være 700 galakser og 200 quasar-kandidater og 100 stjerner, ” forklarer Eisenstein. Derefter placerer teamet fiberoptiske kabler i hvert hul. Lys fra hvert objekt rammer kablerne og føres til instrumentet. Disken sidder i en times tid for at absorbere lyset, og så går den videre til den næste del af himlen. Nogle nætter vil teamet fylde op til ni diske, men det er sjældent.
Besøgende kan se nogle af de materialer, der er brugt af himmelundersøgelsesteamet i Air and Space Museum, herunder en opladningspareanordning, der konverterer lys til elektriske signaler, der kan læses digitalt for at skabe et funktionelt kort.
Når projektet er afsluttet, vil de have 2.200 plader og et kort over omkring to millioner objekter. Og du har nattehimmelen lige ved hånden. Google det!
