Un equipo de cientos de físicos y astrónomos ha anunciado resultados del mapa tridimensional más grande de galaxias distantes. El equipo construyó este mapa para realizar una de las mediciones más precisas de la energía oscura que actualmente impulsa la expansión aceleradadel universo.
"Hemos pasado cinco años recolectando medidas de 1.2 millones de galaxias en un cuarto del cielo para trazar la estructura del Universo en un volumen de 650 mil millones de años luz cúbicos", dice Jeremy Tinker de la Universidad de Nueva York, unlíder del equipo científico que lleva a cabo este esfuerzo: "Este mapa nos ha permitido realizar las mejores mediciones de los efectos de la energía oscura en la expansión del Universo. Estamos poniendo nuestros resultados y mapas a disposición del mundo".
Estas nuevas mediciones fueron realizadas por el programa Baryon Oscillation Spectroscopic Survey BOSS del Sloan Digital Sky Survey-III. Formado por un tira y afloja continuo entre la materia oscura y la energía oscura, el mapa revelado por BOSS permite a los científicospara medir la tasa de expansión del Universo y así determinar la cantidad de materia y energía oscura que componen el Universo actual. Esta semana se envió una colección de documentos que describen estos resultados Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society .
BOSS mide la tasa de expansión del Universo determinando el tamaño de las oscilaciones acústicas bariónicas BAO en la distribución tridimensional de las galaxias. El tamaño original de BAO está determinado por las ondas de presión que viajaron a través del Universo joven hasta cuandotenía solo 400,000 años el Universo tiene actualmente 13,8 mil millones de años, momento en el que se congelaron en la distribución de materia del Universo. El resultado final es que las galaxias tienen una ligera preferencia por estar separadas por una distancia característica que los astrónomos llamanla escala acústica. El tamaño de la escala acústica en 13.7996 mil millones de años ha sido exquisitamente determinado a partir de las observaciones del fondo cósmico de microondas de la luz emitida cuando las ondas de presión se congelaron. Medir la distribución de galaxias desde ese momento permite a los astrónomos medir cómoLa materia oscura y la energía oscura han competido para gobernar la tasa de expansión del Universo.
"Hemos hecho el mapa más grande para estudiar el 95% del universo que está oscuro", señaló David Schlegel, astrofísico del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley Berkeley Lab e investigador principal de BOSS ". En este mapa, nosotrospodemos ver galaxias arrastradas gravitacionalmente hacia otras galaxias por la materia oscura. Y en escalas mucho más grandes, vemos el efecto de la energía oscura que desgarra el universo ".
Shirley Ho, astrofísica en el Laboratorio Berkeley y la Universidad Carnegie Mellon CMU, codirigió dos de los documentos complementarios y agrega: "Ahora podemos medir cuánto se agrupan las galaxias y las estrellas en función del tiempo a talprecisión podemos probar la relatividad general a escalas cosmológicas "
Ariel Sánchez, del Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre, dirigió el esfuerzo de estimar la cantidad exacta de materia oscura y energía oscura con base en los datos de BOSS y explica: "Medir la escala acústica a lo largo de la historia cósmica proporciona una regla directa con la cualmida la tasa de expansión del Universo. Con BOSS, hemos rastreado la sutil huella del BAO en la distribución de galaxias que abarca un rango de tiempo de 2 a 7 mil millones de años ".
Para medir el tamaño de estas ondas gigantes antiguas con una precisión tan nítida, BOSS tuvo que hacer un mapa de galaxias ambicioso y sin precedentes, muchas veces más grande que las encuestas anteriores. En el momento en que se planificó el programa BOSS, la energía oscura se había determinado previamente parainfluyó significativamente en la expansión del Universo a partir de hace unos 5 mil millones de años. BOSS fue diseñado para medir la característica BAO desde antes de este punto hace 7 mil millones de años hasta cerca de la actualidad hace 2 mil millones de años.
José Vázquez, del Laboratorio Nacional Brookhaven, combinó los resultados de BOSS con otras encuestas y buscó cualquier evidencia de fenómenos físicos inexplicables en los resultados. "Nuestros últimos resultados se unen en una imagen cosmológica limpia, dando fuerza al modelo cosmológico estándar que ha surgido durantelos últimos dieciocho años "
Rita Tojeiro, de la Universidad de St. Andrews, es la otra co-líder del grupo de trabajo de agrupación de galaxias BOSS junto con Tinker. "Vemos una conexión dramática entre las huellas de ondas de sonido que se ven en el fondo cósmico de microondas 400,000 años después del BigVaya al cúmulo de galaxias entre 7 y 12 mil millones de años después. La capacidad de observar un solo efecto físico bien modelado desde la recombinación hasta hoy es una gran bendición para la cosmología ".
El mapa también revela la firma distintiva del movimiento coherente de las galaxias hacia regiones del Universo con más materia, debido a la fuerza de gravedad atractiva. Crucialmente, la cantidad observada de caída se explica bien por las predicciones de la relatividad general.
"Los resultados de BOSS proporcionan una base sólida para mediciones BAO futuras aún más precisas, como las que esperamos del Instrumento Espectroscópico de Energía Oscura DESI", dice Natalie Roe, directora de la División de Física en Berkeley Lab. "DESI construiráun mapa tridimensional más detallado en un volumen de espacio diez veces mayor para caracterizar con precisión la energía oscura y, en última instancia, el futuro de nuestro universo ".
La financiación para SDSS-III ha sido proporcionada por la Fundación Alfred P. Sloan, las Instituciones Participantes, la Fundación Nacional de Ciencia y la Oficina de Ciencia del Departamento de Energía de los Estados Unidos.
Para más información sobre SDSS-III, visite http://www.sdss3.org/ .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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