Spomnim se, da sem leta 2010 videl 3-D IMAX-ov film Hubble in dobesedno zadihal, ko se je pogled oddaljil od povečanja v oddaljene zvezde in galaksije, da bi prikazal grozde in nadzidave galaksij, prepletene kot splet, kar je ustvarilo obsežno strukturo vesolja. V 3-D strukturi je videti podobno kot dvojna vijačnica DNK ali hrbtenica.
Zdaj je nov projekt, katerega cilj je preslikati strukturo Vesolja, že zdavnaj ustvaril tridimenzionalni zemljevid, ki prikazuje del Vesolja, kot je izgledal pred devetimi milijardami let. Prikazuje številne galaksije in zanimivo, že razvito obsežno strukturo filamentov in praznin, narejenih iz skupin galaksij.
Zemljevid je bil ustvarjen s projektom FastSound, ki pregleduje galaksije v vesolju s pomočjo novega Fibre Multi-Object Spectrograph (FMOS) Subaru Teleskop. Ekipa, ki opravlja delo, je z univerze v Kjotu, univerze v Tokiu in univerze v Oxfordu.
Skupina je dejala, da čeprav lahko vidijo, da grozdenje galaksij ni tako močno nazaj, ko je bilo vesolje staro 4,7 milijarde let, kot je to v današnjem vesolju, bo posledično gravitacijsko interakcijo povzročilo grozdenje, ki raste na sedanjo raven.
Novi zemljevid obsega 600 milijonov svetlobnih let v kotni smeri in dve milijardi svetlobnih let v radialni smeri. Skupina bo na koncu pregledala območje, ki znaša približno 30 kvadratnih stopinj na nebu, nato pa izmerila natančne razdalje do približno 5000 galaksij, ki so oddaljene več kot deset milijard svetlobnih let.
To ni prvi 3-D zemljevid vesolja: Sloan Digital Sky Survey je ustvaril leta 2006 s pokritostjo, oddaljeno do pet milijard svetlobnih let, posodobljen pa je bil šele lani, ustvaril pa je tudi video letenje, ki ga lahko pazi zgoraj. Tudi v začetku tega leta je Univerza na Havajih ustvarila tridimenzionalni video zemljevid, ki prikazuje obsežne kozmične strukture do 300 milijonov svetlobnih let.
Toda projekt FastSound upa, da bo ustvaril tridimenzionalni zemljevid zelo oddaljenega Vesolja, tako da bo pokril prostornino Vesolja, oddaljeno več kot deset milijard svetlobnih let. FMOS je sistem širokopasovne spektroskopije, ki omogoča skoraj infrardečo spektroskopijo naenkrat več kot 100 predmetov, z izjemno širokim vidnim poljem v kombinaciji z močjo zbiranja svetlobe 8,2 metra primarnega ogledala teleskopa.
Zemljevid, ki je danes izdan, je le prvi od FastSound-a. Končni 3-D zemljevid daljnega Vesolja bo natančno izmeril gibanje galaksij in nato izmeril hitrost rasti velikega obsega kot test Einsteinove splošne teorije relativnosti.
Čeprav znanstveniki vedo, da se širitev Vesolja pospešuje, ne vedo, zakaj - ali gre za temno energijo ali se lahko gravitacija na kozmoloških lestvicah razlikuje od splošne relativnosti, je ta skrivnost eno največjih vprašanj sodobne fizike in astronomija. Primerjava 3D zemljevida mladega vesolja s predvidevanji splošne relativnosti bi lahko sčasoma razkrila mehanizem za skrivnostno pospeševanje vesolja.
Skupina je povedala, da njihov tridimenzionalni zemljevid, prikazan v tej izdaji, uporablja merilo "poravnave" razdalje, ne pa lahke potne razdalje. Pojasnili so:
Svetlobna potovalna razdalja se nanaša na čas, ki je pretekel od epohe opazovane oddaljene galaksije do danes, pomnožen s hitrostjo svetlobe. Ker je hitrost svetlobe za vsakega opazovalca vedno konstantna, opisuje razdaljo poti, ki jo je prehodil foton. Vendar širitev Vesolja povečuje dolžino poti, ki jo je v preteklosti prehodil foton. Ta učinek upošteva seštevalna razdalja, geometrijska razdalja v trenutnem Vesolju. Torej je razdalja komiranja vedno večja od ustrezne lahke potovalne razdalje.
Na zgornji sliki s strani FastSound barve galaksij označujejo stopnjo tvorbe zvezd, tj. Skupno maso zvezd, proizvedenih v galaksiji vsako leto. Gradacija v barvi ozadja predstavlja številčno gostoto galaksij; osnovna masna porazdelitev (v kateri prevladuje nevidna temna snov, ki predstavlja približno 30% celotne energije v vesolju) in kako bi bilo videti, če bi to lahko videli. Spodnji del slike prikazuje relativne lokacije regij FastSound in Sloan Digital Sky Survey (SDSS), kar kaže, da projekt FastSound preslikava bolj oddaljeno vesolje kot 3D zemljevid bližnjega vesolja SDSS.
Vir: Teleskop Subaru
