Astronomen des Sloan Digital Sky Survey verwendeten die leuchtendsten Objekte des Universums - Quasare -, um ihre neue 3D-Weltraumkarte zu erstellen.
Ein Schnitt durch die bisher größte 3D-Karte des Universums. Quasare sind in rot und nähere Galaxien in gelb. Bild von Anand Raichoor und SDSS.
Astronomen der Sloan Digital Sky Survey (SDSS) gaben am 18. Mai 2017 an, dass sie die bislang größte und detaillierteste dreidimensionale Karte des Universums mit hellen Quasaren als Bezugspunkte erstellt haben. Das Team verwendete das 2,5-Meter-Teleskop am Apache Point Observatory in New Mexico, um seine Karte zu erstellen, und vertraute auf die extreme Helligkeit von Quasaren, die über weite Entfernungen im intergalaktischen Raum sichtbar sind.
Ursprünglich genannt quasi-stellare Radioquellen ("Qua-s-r-s"), Quasare sind heutzutage vermutlich junge Galaxien mit zentralen supermassiven Schwarzen Löchern. Die Löcher sind als "aktiv" dargestellt, dh sie schlucken aktiv Material und sind von großen Akkretionsscheiben umgeben. Während ein supermassereiches Schwarzes Loch Material aus seiner umgebenden Galaxie verschluckt, steigen die Temperaturen in seiner Akkretionsscheibe und es entsteht ein Quasar, der extrem hell und manchmal heller als seine Heimatgalaxie ist. Es ist bekannt, dass viele Galaxien in unserem Universum Schwarze Löcher enthalten, aber nahe gelegene - wie das Schwarze Loch im Zentrum unserer eigenen Milchstraßengalaxie - sind tendenziell ruhiger.
Aktive supermassive Schwarze Löcher sind im frühen Universum jedoch weit verbreitet, sodass Quasare die perfekten Referenzpunkte für die Erstellung der bislang größten Karte unseres Universums sind.
Hier ist eines der vielen Bilder, die das SDSS als Teil seiner 3D-Karte des Universums aufgenommen hat. Dieses Bild zeigt Stephans Quintett, eine Gruppe von 5 Galaxien. NGC 7319, rechts in diesem Bild, beherbergt einen hellen Quasar in der Nähe seiner Mitte. Bild über SDSS.
Diese Arbeit ist Teil des Projekts eBOSS von Sloan Digital Sky Survey, das für Extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey steht. In den ersten zwei Jahren von eBOSS haben Astronomen dreidimensionale Positionen für mehr als 147.000 Quasare gemessen.
Aus diesen Messungen wurde die neue Karte erstellt.
Aber diese Astronomen wollten nicht nur Karte das Weltall. Sie wollen auch verstehen wie sich unser Universum seit dem Urknall erweitert hat. Dazu untersuchten sie sogenannte Baryon Acoustic Oscillations (BAOs). Ihre Aussage erklärte:
BAOs sind die heutigen Im von Schallwellen, die durch das frühe Universum wanderten, als es viel heißer und dichter war als das Universum, das wir heute sehen. Als das Universum jedoch 380.000 Jahre alt war, änderten sich die Bedingungen plötzlich und die Schallwellen wurden ‘eingefroren’. Diese gefrorenen Wellen verbleiben in der dreidimensionalen Struktur des Universums, die wir heute sehen.
Baryonische akustische Oszillationen (BAOs) helfen Astronomen dabei, intergalaktische Abstände zu erfassen und Raum und Zeit zu erweitern. Bild über Chris Blake und Same Moorfield / SDSS.
Wissenschaftler verstehen das Konzept der BAOs sehr gut. Die heutigen BAOs sind eine "gestreckte" Version der frühen Universums-BAOs. Die Größe der heute gemessenen BAOs kann daher verwendet werden, um den Expansionsraum zu untersuchen. Pauline Zarrouk, Doktorandin an der Irfu / CEA der Universität Paris-Saclay, die mit den BAOs in dieser Studie zusammengearbeitet hat, sagte:
Sie haben Meter für kleine Längeneinheiten, Kilometer oder Meilen für Entfernungen zwischen Städten, und wir haben die BAO-Skala für Entfernungen zwischen Galaxien und Quasaren in der Kosmologie.
Das eBOSS-Projekt von SDSS soll das Universum abbilden, als es zwischen 3 und 8 Milliarden Jahre alt war. Astronomen hoffen, dass es mehr über dunkle Energie enthüllt. Bild über Dana Berry / SkyWorks Digital Inc / SDSS-Zusammenarbeit.
Die Ergebnisse der Studie stimmen mit der Meinung der meisten modernen Astronomen über das Universum überein. Das heißt, ihre Aussage sagte:
Die Ergebnisse der neuen Studie bestätigen das Standardmodell der Kosmologie, das Forscher in den letzten 20 Jahren aufgebaut haben. In diesem Standardmodell folgt das Universum den Vorhersagen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie - enthält jedoch Komponenten, deren Auswirkungen wir messen können, deren Ursachen wir jedoch nicht verstehen. Neben der gewöhnlichen Materie, aus der Sterne und Galaxien bestehen, ist die dunkle Materie - unsichtbar und dennoch von der Schwerkraft beeinflusst - eine mysteriöse Komponente, die als „dunkle Energie“ bezeichnet wird. Dunkle Energie ist gegenwärtig die dominierende Komponente und hat besondere Eigenschaften, die die Expansion des Universums beschleunigen.
Astronomen von SDSS glauben, dass eBOSS dabei helfen wird, mehr über dunkle Energie zu erfahren.
Fazit: Astronomen der Sloan Digital Sky Survey (SDSS) haben die bislang größte dreidimensionale Karte des Universums mit hellen Quasaren als Bezugspunkt erstellt.
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