Řez strukturou vesmíru v datech programu BOSS. Kredit: Daniel Eisenstein & SDSS-III.

Planeta Země je už obstojně zmapovaná, ve Sluneční soustavě docela slušně postupujeme, a slibné pokroky děláme i v mapování viditelného vesmíru. Astrofyzici, mezi nimiž byl i tým Floriana Beutlera z Institutu kosmologie a gravitace Univerzity v Portsmouthu, strávili desetiletí sbíráním údajů o 1,2 milionu galaxií. Bylo to součástí Sloanovy prohlídky oblohy Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III). Získali tím unikátní soubor dat, který bude možné použít k výzkumu temné energie.

Florian Beutler. Kredit: LBL.

Jak čtenáři OSLA nepochybně vědí, výzkum temné energie, to je něco jako vyvolávání astrofyzikálních duchů. Tak jako jsme si vymysleli duchy, aby zmírnili náš žal po blízkých a vysvětlili si zvláštní pocity, které prožíváme, astrofyzici si (v dobrém úmyslu) vymysleli temnou energii, aby vysvětlili šokující zrychlování rozpínání vesmíru. Jenže stále vůbec netušíme, co temná energie je, ani zda vůbec existuje.

Beutler si pochvaluje, že jde o extrémně detailní trojrozměrnou mapu, která představuje ohromující množství práce. A s touto mapou teď bude podle Beutlera možné uskutečnit velice přesná měření fenoménu, který připisujeme temné energii, a více tím objasnit jeho podstatu.

Projekt BOSS se dostane člověku pod kůži. Kredit: Gene Cross.

Nová měření pro tuto detailní 3D mapu vznikla v rámci programu Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), který je součástí již zmíněné Sloanovy prohlídky oblohy SDSS-III. V rámci programu BOSS vědci měří rychlost rozpínání vesmíru pomocí analýzy baryonových akustických oscilací (BAO), tedy vlastně otisků zvukových vln z raného vesmíru. Původní baryonové akustické oscilace vznikly, když bylo vesmíru pouhých 380 tisíc let.

Výsek 10 procent nové mapy, zahrnující 120 tisíc galaxií. Černobíle 2D snímek, zeleně 3D mapa. Kredit: Jeremy Tinker & SDSS-III.

Podle Rity Tojeiro z Univerzity St Andrews je nanejvýš pozoruhodné vidět dramatické souvislosti mezi zvukovými vlnami z vesmíru starého 380 tisíc let a shlukováním galaxií o 7 až 12 miliard let později. Pro astrofyziky je to velký dar, že mohou takto pracovat s jevem, k němuž došlo tak dávno.

Nově sestavená mapa také odhaluje pohyb galaxií směrem k oblastem vesmíru, v nichž je více hmoty. Není to ale zase tak divné, viníkem je v tom případě gravitace. A odborníci zdůrazňují, že naměřené údaje pěkně odpovídají předpovědím obecné relativity. To ale zároveň také znamená, že v případě zrychlování rozpínání vesmíru nejspíš doopravdy existuje fenomén, kterému říkáme temná energie, a že nejde o selhání obecné relativity nebo něco podobného. 

Video:  Florian Beutler: Does Earth have a special place in the universe?


Literatura
University of Portsmouth 14. 7. 2016, Wikipedia (Baryon acoustic oscillations).