Содержание
Создана наиболее подробная карта Вселенной
Астрофизики из Университета Беркли создали наиболее масштабную и детальную трехмерную карту Вселенной. Она демонстрирует распределение галактик, расположенных на расстояниях до 5 млрд световых лет от Земли.
«Срез» новой трехмерной карты Вселенной. Источник: D. Schlegel/Berkeley Lab using data from DESI
Спектрограф темной энергии
Для создания карты Вселенной ученые воспользовались спектрографом темной энергии DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), установленном на 4-метровом телескопе Mayall в Национальной обсерватории Китт-Пик. Этот инструмент улавливает свет при помощи шести больших линз. Затем он пропускается через массив оптоволоконных кабелей, управляемых пятью тысячами роботизированных позиционных устройств. Они могут перемещать кабели в необходимые положения с точностью до 10 микрон. Оттуда свет направляется в десять отдельных спектрографов, которые выполняют его последующий анализ.
Спектрограф DESI. Источник: Marilyn Chung/Lawrence Berkeley National Laboratory
DESI приступил к наблюдениям в мае 2021 года. За первые полгода работы он измерил положение и красное смещение 7,5 млн галактик, расположенных по направлению к созвездию Дева. Объединив собранные им данные, исследователи получили «срез» Вселенной протяженностью в 5 млрд световых лет.
Самая масштабная карта Вселенной
Каждая точка на созданной DESI карте соответствует отдельной галактике. Она наглядно демонстрирует, почему крупномасштабную структуру Вселенной обычно сравнивают с паутиной. Несложно заметить, что скопления галактик образуют гигантские нити, разделенные огромными пустотами. Исследуя их структуру, ученые могут проникать в прошлое Вселенной и изучать историю ее расширения.
Трехмерная карта Вселенной, созданная при помощи спектрографа DESI. Источник: D. Schlegel/Berkeley Lab using data from DESI
Также можно обратить внимание на то, что галактики на карте Вселенной имеют разные цвета.
Это связано с эффектом красного смещения. Чем дальше они находятся от Земли, тем больше их свет уходит в длинноволновую область спектра. Наиболее удаленные объекты, расположенные на границе наблюдаемой Вселенной, можно увидеть только при наблюдениях в инфракрасном диапазоне. Именно это является одной из главных задач недавно запущенного телескопа James Webb.
Стоит отметить, что, несмотря на огромный объем, новая карта Вселенной охватывает лишь 10% от потенциальных возможностей DESI. Программа исследований спектрографа рассчитана на пять лет. За это время астрономы планируют измерить красные смещения и положения 35 млн галактик, расположенных в радиусе 11 млрд световых лет от Солнца. Это позволит создать еще более детальную карту распределения вещества в космосе и понять природу темной энергии, а также механизма ускоренного расширения Вселенной.
Напомним, что недавно астрономы связали рост черных дыр с расширением Вселенной.
По материалам https://newscenter.lbl.gov
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.
me/ustmagazine
Вселенная галактика
Ученые представили самую большую 3D-карту Вселенной / Хабр
Участники проекта Sloan Digital Sky Survey (SDSS) после пяти лет изучения космоса выпустили «самую большую трехмерную карту Вселенной». Она включает в себя более 2 миллионов галактик от Млечного Пути до объектов на расстоянии более 11 миллиардов световых лет.
Ожидается, что такая подробная новая карта поможет астрономам создать хронологию расширения Вселенной. В целом, работы с использованием телескопа Sloan Foundation велись более 20 лет.
«Мы достаточно хорошо знаем и древнюю историю Вселенной, и ее недавнюю историю расширения, но в середине этого промежутка существует серьезный пробел», — сказал Кайл Доусон, космолог из Университета Юты и ведущий исследователь проекта. — «В течение пяти лет мы работали над тем, чтобы восполнить его».
Разрыв начинается через несколько миллиардов лет после Большого взрыва.
Ученые могут измерить скорость расширения Вселенной до этого момента благодаря космическому микроволновому фону — излучению, сохранившемуся с раннего периода. Также исследователи могут рассчитать недавнее расширение, измерив, как расстояние между Землей и соседними галактиками увеличивается с течением времени. Но расширение в промежутке между этими двумя периодами мало изучено, потому что свет галактик на расстоянии более нескольких сотен миллионов световых лет иногда слишком слабый. Чтобы заполнить этот пробел, команда из более чем 100 ученых со всего мира изучала не только далекие галактики, но и ярко светящиеся квазары.
В наблюдениях они использовали явление, называемое красным смещением — процесс, посредством которого свет от самых древних, далеких галактик буквально растягивается расширением Вселенной, увеличивая длину ее волны и смещая ее к красному концу спектра. В результате этого процесса удаленные источники света кажутся более красными, в то время как те, что ближе к Земле, выглядят голубыми.
Чтобы рассчитать скорость космического расширения 11 миллиардов лет назад, команда измерила красное смещение миллионов удаленных объектов вместе с их скоростями — что показывает, насколько галактика притягивается гравитацией другой материи вокруг нее. Результаты показывают, что Вселенная начала расширяться примерно 6 миллиардов лет назад после периода замедления.
Ученые связывают расширение с темной энергией. Они считают, что работы, подобные этой, помогут ученым лучше понять ее свойства. «Такие карты, как наша, позволяют с уверенностью сказать, что есть несоответствие в постоянной Хаббла», — отметила Ева-Мария Мюллер из Оксфордского университета.
В прошлом году команда исследователей из Университета Варшавы создала самую точную трехмерную модель Млечного Пути. Ученые использовали измерения специальной группы пульсирующих звезд, цефеид.
До этого ученые из Американского астрономического сообщества представили «возрастную» карту Млечного пути.
Общее количество объектов, попавших на карту, составляло 70 тысяч элементов.
См. также:
- «Ученые уточняют, насколько быстро расширяется Вселенная»
- «Тёмная Вселенная. Часть 1»
- «Спросите Итана: расширяется ли Вселенная быстрее, чем ожидалось?»
Вселенная в пределах 14 миллиардов световых лет
Вселенная в пределах 14 миллиардов световых лет — Видимая Вселенная
| Количество сверхскоплений в видимой Вселенной = 10 миллионов |
| Количество групп галактик в видимой Вселенной = 25 миллиардов |
| галактик в видимой Вселенной = 7 триллионов |
| Количество звезд в видимой Вселенной = 30 миллиардов триллионов (3×10) |
О карте
Эта карта пытается показать всю видимую Вселенную.
галактики во Вселенной имеют тенденцию собираться в огромные листы и сверхскопления
галактики, окружающие большие пустоты, придающие Вселенной клеточный вид.
Потому что
свет во Вселенной распространяется только с фиксированной скоростью, мы видим объекты на краю
Вселенной, когда она была очень молода до 14 миллиардов лет назад.
| Дополнительные карты | |
|---|---|
Карта Вселенной в пределах 2 миллиардов световых лет Вселенная была частично нанесена на карту примерно на 2 миллиарда световых лет. | |
Космический микроволновый фон Если мы заглянем достаточно далеко во вселенную, мы сможем увидеть слабое свечение | |
| Данные и каталоги | |
|---|---|
Большой взрыв и расширение Вселенной Эта страница представляет собой краткое объяснение Большого взрыва и объясняет, как | |
Шкала расстояний Вселенной Каково точно расстояние до края видимой вселенной? Как | |
Размер Вселенной
Видимая Вселенная имеет радиус 14 миллиардов световых лет.
потому что Вселенной около 14 миллиардов лет. Свет от более далекого
объекты просто не успели до нас дойти. По этой причине каждый в
вселенная окажутся в центре их собственной видимой вселенной.
Точный масштаб Вселенной усложняется тем фактом, что Вселенная
расширение. Галактики, которые мы видим на краю видимой Вселенной, излучают
свет, когда они были намного ближе к нам, и теперь они будут намного дальше.
Истинный размер Вселенной, вероятно, намного больше видимой Вселенной.
Геометрия Вселенной предполагает, что она может иметь бесконечный размер и что она
будет расширяться навсегда. Даже если Вселенная не бесконечна, наша видимая Вселенная
должно быть мельчайшей крупинкой в гораздо большей совокупности.
Глубокое поле Хаббла
В декабре 1995 года космический телескоп Хаббл был направлен на пустой участок неба.
в Большой Медведице на десять дней. Он создал один из самых известных астрономических снимков.
современности —
Изображение глубокого поля Хаббла.
Часть его показана здесь. Почти каждый объект на этом изображении обычно представляет собой галактику.
лежащих на расстоянии от 5 до 10 миллиардов световых лет. Представленные здесь галактики имеют все формы и
цвета, одни молодые и голубые, а другие старые, красные и пыльные.
Космический телескоп Хаббл также сделал еще два подобных изображения:
Хаббл Deep Field Юг
в 1998 и
сверхглубокое поле Хаббла
в 2004 г.
Кусочек Вселенной
Собрав расстояния до тысяч галактик на узкой полоске неба,
можно создать срезов вселенной, как показано ниже
из обзора красного смещения галактики 2dF
который смотрит во Вселенную на 3,5 миллиарда световых лет, хотя данных не так много
был собран для галактик за пределами 3 миллиардов световых лет.
Эти типы графиков показывают
насколько на самом деле сгруппированы галактики во Вселенной, даже в самых больших масштабах.
Нанесено около 52 000 галактик.
Интерактивная 3D-карта Вселенной
Вселенная в 3D
от Dominic Ford
Пожалуйста, подождите
Загрузка 0/1
Нажмите и перетащите, чтобы повернуть Дополнительная информация
Солнце находится в большой оранжевой точке в центре этого
трехмерный атлас Вселенной.
Вначале показаны местные звезды вокруг Солнца, цвет
кодируются в зависимости от того, являются ли они холодными красными звездами или горячими синими. Постепенно
вид уменьшится, показывая рассеянные звездные скопления в нашей галактике
(красные точки), весь плоский диск Млечного Пути с шаровыми скоплениями
звезды вокруг нее (фиолетовые точки), а затем Местная группа других галактик вокруг нашей
собственные (синие точки).
Как только вид уменьшится, чтобы он содержал и Солнце, и центр
Млечный Путь, белая линия соединяет их, давая ощущение
Геометрия Млечного Пути.
В любой момент вы можете щелкнуть и перетащить симуляцию, чтобы повернуть ее.
вручную. Вы можете использовать ползунок вверху, чтобы вручную увеличивать и уменьшать масштаб, или использовать
колесо прокрутки на вашей мыши. Нажмите на объекты, чтобы увидеть больше информации о них.
Эффекты выбора
Моделирование выше показывает только объекты, которые мы
способен наблюдать. Это означает, что он склонен показывать
близлежащие объекты, так как они яркие и заметные на небе.
Может показаться, что Солнце находится в центре небольшого
сферический рой звезд, и что рассеянные звездные скопления образуют более крупный рой, также
с центром вокруг Солнца.
Напротив, обратная сторона Млечного Пути может показаться
полностью лишены звезд и звездных скоплений. Конечно, весь Млечный
Путь полон звезд и скоплений, но большинство из них остаются неизвестными.
Итак, симуляция не только показывает, как ночные объекты
небо вписывается в трехмерную структуру вокруг Солнца, но также и ограничения того, насколько далеко
во Вселенную, которую мы можем видеть.
Источники
Положения и расстояния до звезд были взяты из
Гиппаркос,
Тихо,
Тихо-2 и
Каталоги Gaia EDR3.
Положения объектов глубокого космоса взяты из каталога NGC2000.0.
(Синнотт, 1998). Где возможно, их расстояния были взяты из базы данных DAML02 открытых
кластеры (Диас и др.
др.