Größte 3-d-Karte öffnet Fenster zum alten Universum

Die größte dreidimensionale Karte des entfernten Universums entstanden mit dem Licht der hellsten Objekte im Kosmos.

Seit diesem Fernlicht Äonen, Erde zu erreichen, ist die Karte im Wesentlichen ein Fenster zurück in die Zeit, bietet einen noch nie da gewesenen Überblick, wie 11 Milliarden Jahren das Universum aussah. [Foto: ein Stück von der 3-d-Karte des alten Universums]

Normalerweise machen Forscher Karten des Universums von Galaxien zu betrachten.

"Hier, im intergalaktischen Wasserstoffgas, das Licht blockiert, suchen wir", sagte Forscher Anže Slosar, ein Physiker an der US-Department of Energy Brookhaven National Laboratory. "Es ist wie der Blick auf den Mond durch Wolken--kann man die Formen der Wolken bei Mondschein, den sie zu blockieren." [Top 10 seltsamsten Dinge im Raum]

Zuordnung des Universums

Wissenschaftler von der Sloan Digital Sky Survey stützte sich auf das Licht der hellsten Objekte im Kosmos, Quasare – brillant leuchtende Baken angetrieben durch riesige schwarze Löcher. Wie Licht von einem Quasar Reisen zur Erde beleuchtet er Wolken des intergalaktischen Wasserstoffgas, die Licht bei bestimmten Wellenlängen abhängig von die Abstände zwischen einzelnen Quasar und diese Wolken absorbieren. Dies führt zu einem unregelmäßigen Muster Quasars helle bekannt als die "Lyman-Alpha-Wald".

Um eine vollkommen dreidimensionale Karte des Universums zu machen, setzten die Forscher auf 14.000 Quasare. Die Karte zeigt eine Zeit 11 Milliarden Jahren, als die ersten Galaxien waren, zusammen zu kommen, unter der Wirkung der Schwerkraft, die erste große Cluster zu bilden.

"Das aufregendste für mich persönlich falsch wer uns sagen wollte, die es nie zur Arbeit gehen ist erweist," sagte Slosar SPACE.com. Die Nutzung des Waldes Lyman-Alpha bei der Schaffung einer 3-d-Karte war nicht bewiesen, "eine große Investition von Zeit, 20 Prozent der internationalen Großprojekt, und es musste irgendwie arbeiten. Aber wir waren die ersten, die zeigen, dass es tatsächlich funktioniert. Also, während wir etwas erstaunlich, über das Universum selbst mit dieser Technik noch nicht entdeckt haben, haben wir bewiesen, dass es funktioniert und dass wir sehr wahrscheinlich neue Dinge zu entdecken."

Diese Beobachtungen kam aus der Baryon Oszillation spektroskopische Umfrage (Chef), die größte der vier Projekte, aus denen die jüngste Phase des Sloan Digital Sky Survey. Wenn Chef seine Beobachtungen von etwa 140.000 mehr Quasare bis 2014 abgeschlossen ist, können Astronomen eine Karte 10 Mal größer als die der heute veröffentlichten machen.

"Mit so viel Daten wir gebunden sind, um Dinge zu finden, die wir nie erwartet,", sagte der Forscher Patrick Petitjean, ein Quasar-Experte bei Institut für Astrophysik von Paris.

Enthüllung der Geheimnisse

Zum Beispiel ist das ultimative Ziel solcher Karten zu studieren, wie die Expansion des Universums im Laufe seiner Geschichte geändert hat, die Licht auf die geheimnisvolle dunkle Energie, die scheint bringen könnte, die beschleunigte Ausdehnung des Universums zu fahren.

"Dunkler Energie eines der überraschendsten Entdeckungen in der Physik in den letzten 20 Jahren", bemerkte Slosar. "Niemand hat die leiseste Ahnung was es sein könnte. So untersuchen wir es durch das Studium der Geschichte und Entwicklung von Strukturen im Universum. Um diese zu studieren machen wir Karten des Universums in verschiedenen Epochen."

Mit der Zeit Chef endet, "Wir werden in der Lage zu messen, wie schnell das Universum expandiert 11 Milliarden Jahren mit einer Genauigkeit von ein paar Prozent," sagte Forscher Patrick McDonald von Lawrence Berkeley und Brookhaven National Laboratories, die Pionierarbeit Techniken zur Messung des Universums mit dem Lyman-Alpha-Wald und half den BOSS Quasar Survey design. "Wenn man bedenkt, dass niemand jemals die kosmische Expansionsrate so weit zurück in die Zeit gemessen hat, ist das eine ziemlich erstaunliche Aussicht."

Die Wissenschaftler konnten, z. B. "entdecken, dass dunkler Energie tatsächlich in 11 Milliarden Jahren gekickt, anstatt 7 Milliarden wie vorhergesagt durch einfachste Modell, und das wäre nur mind-blowing," sagte Slosar. "Das Potenzial für die Entdeckung der Anomalien ist groß."

Die Wissenschaftler detailliert ihre Ergebnisse 1.Mai auf einer Tagung der American Physical Society in Anaheim, Kalifornien

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Diese Geschichte wurde von SPACE.com, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt.