Přesné mapování milionů galaxií odhalí tajemství temné hmoty a rozpínání vesmíru

Byl vydán převratný katalog, který podrobně popisuje miliony vzdálených galaxií a poskytuje měření vzdáleností s nebývalou přesností v dosud neprozkoumaném zorném poli a hloubce. Tento katalog je dílem projektu PAUS (Physics of the Accelerating Universe Survey), který vznikl v rámci mezinárodní spolupráce vedené Institutem kosmických věd (ICE-CSIC) spadajícím pod španělské Ministerstvo pro vědu, inovace a univerzity (MICIU). Průzkumu se účastní 14 institucí ze šesti zemí včetně University of Portsmouth.

Katalog, který byl sestaven během 200 nocí v letech 2015-2019 pomocí kamery PAUCam na dalekohledu William Herschel Telescope na ostrově La Palma, je nyní k dispozici veřejnosti na webových stránkách PAUS a na webovém portálu CosmoHub.

Zlepšení porozumění vesmíru
Katalog pokrývá plochu oblohy o rozloze 50 čtverečních stupňů – což odpovídá přibližně 250 měsíčním úplňkům – a poskytuje údaje o 1,8 milionu astronomických objektů. Tyto informace umožní astronomům vytvářet přesnější mapy vesmírných struktur a studovat jevy, jako je temná hmota a temná energie, a prohloubit tak naše znalosti o vzniku a rozpínání vesmíru.

Enrique Gaztañaga, ředitel průzkumu PAUS a profesor na Ústavu kosmologie a gravitace Portsmouthské univerzity, řekl: „Průzkum PAU nabízí průkopnický přístup k vytváření kosmických map, který je možný díky konstrukci a vývoji nového přístroje a specializovanému průzkumu pro sběr a analýzu dat dosud nevídaným způsobem. Bylo nám ctí spolupracovat s tak talentovanou a spolehlivou skupinou.“

Inovativní techniky a poznatky o temné energii
Zrychlené rozpínání vesmíru se připisuje temné energii, která tvoří asi 70 % vesmíru, ale její podstata zůstává záhadou. Průzkum PAUS nabízí nový pohled na tuto záhadu a poskytuje přesnou a komplexní charakteristiku milionů galaxií až do vzdálenosti více než 10 miliard světelných let. Tento katalog je cenným zdrojem informací pro astronomickou komunitu a pomáhá při vědecké analýze a kalibraci dalších kosmologických průzkumů.

Kamera PAUCam byla speciálně navržena pro přesné měření vzdáleností galaxií, což umožňuje studovat rozpínání vesmíru pod vlivem temné hmoty a temné energie.

Metodologie a budoucí výzkum
Projekt vychází z existujících hlubokých snímků pořízených v rámci projektu CFHTLenS (Canada-France-Hawaii Telescope Lensing Survey), který byl proveden pomocí kanadsko-francouzsko-havajského teleskopu na Havaji a KiDS (Kilo-Degree Survey), který byl proveden pomocí přehlídkového teleskopu VLT Evropské jižní observatoře v Chile. Kombinací těchto datových souborů dosáhl PAUS velmi přesných informací o vzdálenosti a čase objektů hlubokého vesmíru.

Tento katalog představuje významný pokrok ve výzkumu vesmíru, protože nabízí fotometrická měření rudého posuvu, která určují vzdálenosti galaxií, jak vypadaly před miliardami let.

K dosažení těchto měření používá kamera PAUCam 40 filtrů různých barev, které představují úzká pásma optického spektra. Tato technika zahrnuje vícenásobné fotografování stejného pole přes různé barevné filtry. Jak se od nás objekty vzdalují, světlo, které vyzařují, se posouvá směrem k červené části spektra. V astronomii je rudý posuv klíčový pro výpočet vzdálenosti objektu od Země.

David Navarro-Gironés, doktorand na ICE-CSIC a první autor zveřejněného článku, řekl: „Přesnost měření vzdáleností galaxií závisí na počtu použitých filtrů, protože každý filtr poskytuje o galaxii jiné informace. Velkou výhodou programu PAUS je, že kombinuje informace ze 40 různých filtrů, což umožňuje velmi přesné měření vzdáleností. Tato úroveň přesnosti je klíčová pro studium struktury vesmíru, které zase vyžaduje data z velkého počtu galaxií.“

Podrobněji se tématu věnují dva články publikované nedávno v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS): jeden měří vzdálenosti a druhý se zabývá kalibrací dat PAUS.

V nadcházejících měsících tým rovněž představí probíhající studii o shlukování galaxií a vnitřním uspořádání tvarů galaxií, která přispěje k hlubšímu pochopení toho, jak se náš vesmír formoval a vyvíjel.

Zdroj: https://scitechdaily.com/precision-mapping-of-millions-of-galaxies-to-unveil-secrets-of-dark-matter-and-cosmic-expansion/

autor: František Martinek