Карта всесвіту: ее составляли 20 лет и она уже удивила ученых

Створена найдетальніша карта Всесвіту — Журнал The Universemagazine Space Tech

Астрофізики з Університету Берклі створили найбільш масштабну та детальну тривимірну карту Всесвіту. Вона демонструє розподіл галактик, розташованих на відстані до 5 млрд світлових років від Землі.

«Зріз» нової тривимірної карти Всесвіту. Джерело: D. Schlegel/Berkeley Lab using data from DESI

Спектрограф темної енергії

Для створення карти Всесвіту вчені скористалися спектрографом темної енергії DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), встановленим на 4-метровому телескопі Mayall у Національній обсерваторії Кітт-Пік. Цей інструмент уловлює світло за допомогою шести великих лінз. Потім він пропускається через масив оптоволоконних кабелів, керованих п’ятьма тисячами роботизованих позиційних пристроїв. Вони можуть переміщувати кабелі у необхідні положення з точністю до 10 мікронів. Звідти світло прямує до десяти окремих спектрографів, які виконують його подальший аналіз.

Спектрограф DESI. Джерело: Marilyn Chung/Lawrence Berkeley National Laboratory

DESI розпочав спостереження у травні 2021 року. За перші пів року роботи він виміряв положення та червоне зміщення 7,5 млн галактик, розташованих у напрямку до сузір’я Діва. Об’єднавши зібрані ним дані, дослідники отримали «зріз» Всесвіту протяжністю 5 млрд світлових років.

Наймасштабніша карта Всесвіту

Кожна точка на створеній DESI карті відповідає окремій галактиці. Вона наочно демонструє, чому великомасштабну структуру Всесвіту зазвичай порівнюють із павутиною. Неважко помітити, що скупчення галактик утворюють гігантські нитки, розділені величезними пустотами. Досліджуючи їхню структуру, вчені можуть проникати у минуле Всесвіту та вивчати історію його розширення.

Тривимірна карта Всесвіту, створена за допомогою спектрографа DESI. Джерело: D. Schlegel/Berkeley Lab using data from DESI

Також можна звернути увагу на те, що галактики на карті Всесвіту мають різні кольори. Це пов’язано з ефектом червоного зміщення. Чим далі вони розташовані від Землі, тим більше їхнє світло йде в довгохвильову область спектра. Найбільш віддалені об’єкти, розташовані на межі спостережуваного Всесвіту, можна побачити лише при спостереженнях в інфрачервоному діапазоні. Саме це є одним із головних завдань нещодавно запущеного телескопа James Webb.

Варто зазначити, що, попри величезний обсяг, нова карта Всесвіту охоплює лише 10% від потенційних можливостей DESI. Програма досліджень спектрографа розрахована п’ять років. За цей час астрономи планують виміряти червоні зміщення та положення 35 млн галактик, розташованих у радіусі 11 млрд світлових років від Сонця. Це дозволить створити ще детальнішу карту розподілу речовини у космосі та зрозуміти природу темної енергії, а також механізму прискореного розширення Всесвіту.

Нагадаємо, що недавно астрономи пов’язали ріст чорних дір із розширенням Всесвіту.

За матеріалами https://newscenter.lbl.gov

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Долучайтеся: https://t. me/ustmagazine

Всесвіт гaлaктикa

Большая карта Вестероса и Эссоса (v.4.2)

За два года, прошедших с момента появления карты версии 3.2, Мартин не выпустил новых книг, чтобы что-то исправить или дополнить, и все же вот оно — одно из самых масштабных обновлений, 4-я версия большой карты Вестероса и Эссоса. В новой версии реализованы все те функции, о которых вы много лет просили: поиск, масштаб, нормальная работа на мобильных устройствах, границы королевств и царств…

Смотреть можно в развернутом виде (для этого нажмите на иконку вверху слева) или в отдельном окне. Использование без разрешения за пределами 7kingdoms.ru запрещено.

История правок: 10.01.2017 (4.0.0), 12.01.2017 (4.0.1), 26.01.2017 (4.0.2), 17.02.2017 (4.0.3), 6.03.2017 (4.0.4), 12.04.2017 (4.0.5), 24.10.2017 (4.0.6), 22.11.2017 (4.0.7), 21.04.2019 (4.0.7b), 22.11.2019 (4.1.0), 30.09.2020 (4.1.1), 19.11.2020 (4.2.0), 19.01.2022 (4.2.1), 2.04.2022 (4.2.2)

Первое, что бросается в глаза в 4-й версии — это обновленный вид карты. Я люблю карты с тех пор, как увидела одну во «Властелине колец» 1982 года издания. До уровня Дэниела Ривза, картографа экранизации «Властелина колец», мне как до Асшая пешком, но прогресс по сравнению с третьей версией немалый. Впрочем, это не единственное и далеко не главное, что появилось в новой версии:

Семь Королевств и Вольные города, фрагмент карты Вестероса и Эссоса в состаренном виде (версия 4.0.2, отличается от самой свежей версии)

  • Три варианта масштаба: 100% (основной вид карты) и два упрощенных поменьше (50% — лишь с крупными и важными для сюжета городами и странами, 25% — карта без надписей).
  • Вставки (на масштабе 100%): карта Валирии до Рока, карта Руки Дорна до того, как та была уничтожена, гипотетический размер Ультоса и план Королевской Гавани
  • Фильтрация иконок по типу.
  • Поиск по названию в различных переводах, на английском языке и по владельцу. Просто начните вводить первые несколько букв…
  • Новые перемещения героев и анимация перемещений: Давос Сиворт, Мирцелла Баратеон, Дункан Высокий, королева Нимерия, Эддард Старк времен восстания (можете предложить кого-то еще, кто много путешествовал, только не Корлиса Велариона — этот товарищ объездил весь мир, а сведения об этом, прямо скажем, обрывочные). Итого 24 кривые. Обратите внимание, что перемещения героев соответствуют книгам, а не сериалу!
  • Границы государств, в том числе уже уничтоженных, но часто упоминаемых в тексте.
  • Новые пометки сражений (Танец Драконов) и хронологическая нумерация пометок.
  • Добавлено несколько десятков новых надписей — почти все с пометкой *, означающей приблизительное расположение, восстановленное по тексту (вообще, об источниках есть справка внутри самой карты — кнопка «?»).
  • Вдвое больше карточек по сравнению с версией 3.2 — 790 вместо 310.
  • Больше не нужно грузить всю карту целиком — подгружается только то, что требуется.
  • Работает на мобильных устройствах, если у них достаточно большой экран.

В планах — разобраться с хронологией войн основной саги (пока все конфликты свалены в кучу) и перевести надписи на английский язык (в идеале — вообще всё).

В чем сделана карта?
Я рисую карты в векторном редакторе Adobe Illustrator. Для интерактивной части использую библиотеку leaflet и дополнения к ней (подробнее в описании карты, см. кнопку «?» на самой карте).

Как скачать карту? Можно ли карту распечатать?
Карта изначально предназначена для электронного формата, варианта для распечатки нет и не будет.

Можно ли использовать карту где-то еще?
В общем случае — нет. Карту нельзя использовать целиком, вырезать из нее куски или делать на ее основе что-то еще. Графика и текст защищены авторским правом. При необходимости процитировать какие-то отдельные части этой версии карты пишите на [email protected] с явным указанием объема цитирования и кратким описанием проекта, для которого вы бы хотели карту использовать. На условиях свободной лицензии можно использовать предыдущую версию.

Почему на карте не отражены события сериала?
Карта соответствует книгам. Сюжет сериала соответствует книгам лишь в общих чертах.

Какие источники использованы для создания карты?
В основе этой карты лежат схемы из книг и побочных проектов, в том или ином виде, согласованных писателем (см. мой разбор особенностей картографии Вестероса и Эссоса). При расхождении этих материалов и текста книг, положение уточнялось по тексту. Большая часть подписей, которых нет на согласованных писателем картах, отмечена приблизительно с опорой на текст (в этом случае в карточке объекта имеется соответствующая пометка).

Какой перевод названий используется на карте?
Перевод географических названий соответствует (или по меньшей мере стремится соответствовать) глоссарию 7Королевств. Встроенный поиск позволяет искать по любому из употребительных названий, включая название на английском языке и различные официальные варианты перевода.

Как с вами связаться?
По поводу этой карты пишите на [email protected]. Другие графические работы смотрите в галерее ArtStation или Behance.

Прогуляйтесь по самым большим и подробным картам нашей Вселенной из когда-либо созданных

Вселенная огромна, и она становится все больше по мере развития наших технологий.

Ланиакеа, наше родное сверхскоплениеГавайский университет, NatureVideo/YouTube

Долгое время считалось, что Земля находится в центре нашей Солнечной системы, поэтому древние астрономы впервые разработали геоцентрическую модель Вселенной. Все, по их мнению, вращалось вокруг нашей бледно-голубой точки.

Конечно, теперь мы знаем, что Земля действительно не находится в эпицентре Вселенной. На самом деле, у Вселенной технически нет центра, поскольку она расширяется. По некоторым данным, само пространство расширяется быстрее скорости света. Из-за этого релятивистского измерения расширения пространства, по некоторым данным, можно наблюдать более 15 миллиардов световых лет в любом направлении от Земли (хотя считается, что Вселенной около 13,8 миллиардов лет). Однако однажды звезды и галактики на самом краю наблюдаемой Вселенной сместятся в красную сторону за пределы нашей возможности наблюдать за ними, лишив возможности понять условия, существовавшие вскоре после возникновения Вселенной.

Конечно, у нас еще много времени, прежде чем это произойдет. До тех пор астрономы составили две самые подробные карты нашей Вселенной на сегодняшний день. Совершите экскурсию по расщелинам Вселенной в видеоролике, выпущенном в 2018 году. Он охватывает 500 миллионов световых лет и показывает более 100 000 галактик.

Картографирование нашего «галактического соседства»

Когда-то было неизвестно, является ли Млечный Путь самостоятельной галактикой или частью сверхскопления — области космоса, битком набитой меньшими галактиками, которые становятся частью большей галактики. сложный. Созданные Гавайским университетом исследования, лежащие в основе этих карт, не только подтвердили, что наша галактика действительно является частью более крупного сверхскопления, которое они назвали Ланиакея (по-гавайски «неизмеримое небо»), но и смогли лучше понять, насколько близко галактики взаимодействуют с нашими.

Чтобы создать эти карты, команда изучила скорости более 8000 ближайших галактик, принимая во внимание среднюю скорость космического расширения. По словам Брента Талли, астронома из Гавайского университета в Гонолулу (и руководителя группы), «все эти отклонения связаны с гравитационным притяжением вокруг них, которое исходит от массы. Мы действительно не можем утверждать, что хорошо понимаем космологию, если не можем объяснить это движение.» 

Исследователи изучили, как быстро наблюдаемые звездные системы движутся относительно Земли, и составили карту звездных скоплений, принадлежащих определенным галактикам. Им также удалось более четко определить границы между галактиками.

Затем, вместо того, чтобы наносить на карту физическое расположение галактик, команда нанесла скорость каждой галактики на график с помощью алгоритма, который создал трехмерное поле, показывающее их плотность и поток. Это дало команде данные о том, как каждая галактика влияет на другие галактики вокруг них. В свою очередь, это дало более четкое представление о ранее неизведанных частях Вселенной. Это также помогло исследователям определить распределение и влияние темной материи в галактиках и физические границы галактик, находящихся в нашем поле зрения.

Команда существенно изменила определение того, что такое сверхскопление и как Млечный Путь связан со всем этим. Млечный Путь находится в области, называемой нашей локальной группой. Андромеда — крупнейшая галактика нашей местной группы, за ней следует Млечный Путь, а также множество более мелких галактик, охватывающих несколько миллионов световых лет в трех измерениях. Близлежащие местные группы аналогичного размера включают группу M81, группу Sculptor и группу Maffei.

Самая популярная

Наша местная группа является частью скопления Девы, которое содержит более тысячи галактик такого же размера и массы, как Млечный Путь, и теперь космологи считают, что скопление Девы само является частью массивного сверхскопления Ланиакея, который также включает скопление Центавра, Великий Аттрактор, Скопление Норма и многие другие. Это сверхскопление настолько велико, что его размеры составляют 520 миллионов световых лет, а общая масса составляет 100 миллионов миллиардов Солнц.

Составление карты наблюдаемой Вселенной

Для создания точной карты более широкой наблюдаемой Вселенной требуется другой подход. Международный проект, известный как Sloan Digital Sky Survey (SDSS) , направлен на то, чтобы нанести на карту всю Вселенную и все, что в ней, и, как мы надеемся, поможет нам понять темную материю и темную энергию и их влияние на Вселенную. На данный момент он в сотрудничестве со Спектроскопическим обзором барионных колебаний (eBOSS) изучил более двух миллионов галактик, простирающихся от нашей галактики до тех, что находятся на расстоянии около 11 миллиардов световых лет. Они не только создали лучшую трехмерную карту наблюдаемой Вселенной, но и находятся в процессе раскрытия некоторых из величайших загадок космологии, включая событие, известное как «разрыв».

Наше понимание того, как произошло расширение Вселенной, считается довольно полным в отношении древней Вселенной и более поздних периодов, но есть пробел в середине 11 миллиардов лет. Благодаря космическому микроволновому фоновому излучению (CMBR) — реликт ранней Вселенной, который все еще можно обнаружить и измерить сегодня — мы можем заглянуть далеко в прошлое, практически сразу после того, как произошел Большой взрыв, примерно через 300 000 лет после родилась вселенная.

Информация, опубликованная командой eBOSS, в которую входят более 100 астрофизиков со всего мира, представила наиболее точное представление о том, как расширение Вселенной началось и развивалось в течение самого широкого диапазона лет.

Карта SDSS показана в виде радуги цветов и расположена в пределах наблюдаемой вселенной (внешняя сфера, показывающая колебания космического микроволнового фона). Земля находится в центре этой карты. Вставка для каждого участка карты с цветовой кодировкой включает изображение типичной галактики или квазара. Местоположение этих сигналов показывает скорость расширения Вселенной в разное время (Источник изображения: Ананд Райчур (EPFL), Эшли Росс (Университет штата Огайо) и SDSS Collaboration)

Карта показывает, что Вселенная полна пустот и нитей. Мы также можем видеть распределение галактик и их структуры с точностью до одного процента. Согласно пресс-релизу,

«Эта карта представляет собой совместные усилия более чем 20-летнего картирования Вселенной с использованием телескопа Фонда Слоана. Космическая история, раскрытая на этой карте, показывает, что около шести миллиардов лет назад расширение Вселенная начала ускоряться и с тех пор продолжает ускоряться. Это ускоренное расширение, по-видимому, связано с таинственным невидимым компонентом Вселенной, называемым «темной энергией», что согласуется с общей теорией относительности Эйнштейна, но чрезвычайно трудно поддается исследованию. примириться с нашим нынешним пониманием физики элементарных частиц».

«Объединение наблюдений с eBOSS с исследованиями Вселенной в ее младенчестве выявляет трещины в этой картине Вселенной. В частности, измерение текущей скорости расширения Вселенной («Постоянная Хаббла») командой eBOSS составляет около 10 на процент ниже, чем значение, полученное из расстояний до ближайших галактик. Высокая точность данных eBOSS означает, что маловероятно, что это несоответствие является случайным, а богатое разнообразие данных eBOSS дает нам несколько независимых способов сделать один и тот же вывод. .»

Не существует общепринятого объяснения этого несоответствия в скорости расширения, но одна захватывающая возможность заключается в том, что причиной может быть ранее неизвестная форма материи или энергии из ранней Вселенной.

В конечном итоге команда, опубликовавшая более 20 статей со всеми этими невероятными данными, использовала наблюдения как более старых (и более далеких) галактик с красным смещением, так и более новых (ближайших) галактик с голубым смещением, а также квазаров, разбросанных по территории более 11 миллиардов световых лет. пространства и далее, чтобы скомпилировать все. Один из способов представить квазары — это черные дыры на стероидах. Они являются одними из самых ярких объектов в космосе, потому что считаются черными дырами, которые поглощают звезды, тем самым аккрецируя большое количество яркого материала.

Трехмерная карта Вселенной eBOSS

«Комбинируя данные SDSS с дополнительными данными космического микроволнового фона, сверхновых и других программ, мы можем одновременно измерять многие фундаментальные свойства Вселенной», — говорит Ева-Мария Мюллер. из Оксфордского университета, который руководил анализом для интерпретации результатов полной выборки SDSS, в пресс-релизе. геометрическую кривизну Вселенной, обнаружив, что она плоская. Они также позволяют измерять скорость локального расширения с точностью лучше одного процента».

Подобные исследования могут когда-нибудь помочь нам разгадать тайны темной материи и темной энергии, но в своей первоначальной работе команда не делает никаких выводов. Это просто оставляет нас с более интересными открытиями на будущее.

For You

наука

Койя нашла способ извлекать дисфункциональные Т-клетки у пациентов и возвращать им функциональность. На данный момент это дало некоторые многообещающие результаты.

Амейя Палеха | 16.08.2022

инновацииБольше не литий: 4 способа хранения возобновляемой энергии в будущем

Амея Палеха| 17.10.2022

инновацииВ новой книге рассказывается, как Маск, Безос и Китай переписывают правила освоения космоса

Крис Янг| 11.10.2022

Другие истории

наука
Возможно, мы одиноки во Вселенной, и новая теория НАСА объясняет, почему

Крис Янг| 14.11.2022

Инновация
Новая радарная система Китая зарезервирована для «дружественных стран»

Лукия Пападопулос | 11.11.2022

транспорт
Два самолета времен Второй мировой войны столкнулись в воздухе на авиасалоне в Далласе

Амейя Палеха| 14.11.2022

Взгляните на самую большую и подробную 3D-карту Вселенной из когда-либо созданных : ScienceAlert

«Компьютерная томография» Вселенной на более чем 5 миллиардах световых лет. (Д. Шлегель/Лаборатория Беркли/данные DESI)

Спектроскопический прибор темной энергии (DESI), в настоящее время направленный в небо из своего дома на телескопе Николаса У. Мэйолла в Национальной обсерватории Китт-Пик в Аризоне, должен составить карту расширения пространства, исследовать темную энергию и создать самая подробная трехмерная карта Вселенной, которая когда-либо была составлена.

Прошло всего семь месяцев с начала миссии DESI, а у нас уже есть рекордное, потрясающее трехмерное изображение окружающей нас галактики, доказывающее возможности DESI и его потенциал для картирования космоса.

DESI уже каталогизировал и нанес на карту более 7,5 миллионов галактик, и каждый месяц добавляется более миллиона новых. Считается, что к тому времени, когда сканирование завершится в 2026 году, будет нанесено на карту более 35 миллионов галактик, что предоставит астрономам огромную библиотеку данных для добычи.

«В этом много красоты», — говорит астрофизик Жюльен Гай из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли в Калифорнии.

«В распределении галактик на 3D-карте есть огромные скопления, нити и пустоты. Это самые большие структуры во Вселенной. Но внутри них вы находите отпечаток очень ранней Вселенной, и история его расширения с тех пор».

DESI состоит из 5000 оптических волокон, каждое из которых индивидуально контролируется и позиционируется собственным крошечным роботом. Эти волокна должны быть точно расположены с точностью до 10 микрон, или меньше, чем толщина человеческого волоса, и затем они улавливают проблески света, когда они фильтруются на Землю из космоса.

Через эту оптоволоконную сеть прибор получает изображения цветового спектра миллионов галактик, покрывающих более трети всего неба, прежде чем вычислить, насколько свет сместился в красную сторону, то есть насколько он был смещен в сторону красного конца. спектра из-за расширения Вселенной.

Поскольку этому свету может потребоваться до нескольких миллиардов лет, чтобы достичь Земли, можно использовать данные о красном смещении, чтобы увидеть глубину Вселенной: чем больше красное смещение, тем дальше что-то находится. Более того, структуры, нанесенные на карту DESI, могут быть реконструированы, чтобы увидеть первоначальную формацию, в которой они возникли.

(данные D. Schlegel/Berkeley Lab/DESI)

Вверху: Срез 3D-карты галактик из завершенного Слоановского цифрового обзора неба (слева) и первых нескольких месяцев работы Спектроскопического прибора темной энергии ( Правильно).

Основная цель DESI — узнать больше о темной энергии, которая, как считается, составляет 70 процентов Вселенной, а также об ускорении ее расширения. Эта темная энергия может подтолкнуть галактики к бесконечному расширению, заставить их схлопнуться обратно на себя или что-то среднее — и космологи стремятся сузить варианты.

«[DESI] поможет нам найти подсказки о природе темной энергии», — сказал Би-би-си Карлос Френк, космолог из Даремского университета в Великобритании.

«Мы также узнаем больше о темной материи и ее роли в формировании галактик, подобных Млечному Пути, и в развитии Вселенной».

Уже выпущенная 3D-карта показывает, что ученым не нужно ждать, пока DESI закончит свою работу, чтобы начать получать пользу от его глубокого изучения космоса. Другое исследование, усиленное DESI, изучает, есть ли у меньших галактик свои собственные черные дыры, как у более крупных галактик.

Лучший способ обнаружить черную дыру — это идентифицировать газ, пыль и другой материал, который втягивается в нее, но это нелегко увидеть в меньших галактиках — в этом должны помочь высокоточные спектральные данные, собранные DESI. .

Затем идет изучение квазаров, особенно ярких галактик, питаемых сверхмассивными черными дырами, которые служат указателями на миллиарды лет космической истории. DESI будет использоваться для проверки гипотезы о квазарах: они изначально окружены оболочкой из пыли, которая со временем рассеивается.

Считается, что количество пыли вокруг квазара влияет на цвет излучаемого им света, что делает его идеальной работой для DESI. К моменту завершения исследования инструмент должен быть в состоянии собрать информацию примерно о 2,4 миллионах квазаров.