วัด "กระดูกสันหลัง" ของจักรวาล

การแมปการกระจายตัวเชิงพื้นที่ของสสารที่มองเห็นได้

กระจุกกาแลคซี MPI สำหรับฟิสิกส์นอกโลก
อ่านออกเสียง

กระจุกกาแลคซีเป็นหน่วยงานที่ใหญ่และชัดเจนที่สุดในจักรวาล มันมีกาแลคซีอยู่ระหว่างหลายแสนถึงหลายพันแห่งและก่อตัวเป็นพื้นที่หนาแน่นที่สุดในโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล ฮีปจึงถือเป็น "กระดูกสันหลัง" ในโครงสร้างของจักรวาล นักดาราศาสตร์ได้ตีพิมพ์แผนที่ของ "กระดูกสันหลัง" นี้เป็นครั้งแรก

ทีมนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวเยอรมันอิตาลีและอังกฤษนำโดย Hans Böhringerจาก Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics in Garching ได้ระบุไว้ในปีของการศึกษา "แลนด์มาร์ก" ของจักรวาลเพื่อวัดการกระจายตัวของสสารขนาดใหญ่ในจักรวาล ขณะนี้นักดาราศาสตร์ได้ตีพิมพ์แกนกลางของกาแลคซีกระจุกกาแลคซีตัวอย่าง REFLEX (การสำรวจกลุ่มเอ็กซ์เรย์แบบ จำกัด Rosat-ESO-Flux-Limited) ของกระจุกกาแลคซีที่สว่างที่สุด 447 ดวงในท้องฟ้าทางใต้ในแสงเอ็กซ์เรย์

เนื่องจากกลุ่มกาแลคซีเป็นแหล่งของรังสีเอกซ์ที่โดดเด่นมากนักวิทยาศาสตร์จึงใช้แผนที่ท้องฟ้าในภูมิภาค X-ray ซึ่งถูกสร้างขึ้นด้วยความช่วยเหลือของ ROSAT ดาวเทียม X-ray ของเยอรมันเป็นจุดเริ่มต้น เมื่อรวมกับการสำรวจท้องฟ้าด้วยแสงแผนที่นี้เป็นรายการแรกของกระจุกกาแลคซีที่เป็นไปได้ การระบุขั้นสุดท้ายของพวกเขารวมถึงการกำหนดระยะทางของพวกเขาผ่านทาง redshift เกิดขึ้นในช่วงสิบสองปีที่ผ่านมาในโครงการสังเกตการณ์ที่ซับซ้อนของหอดูดาวยุโรปใต้ (ESO) สำหรับสินค้าคงคลังเพิ่มเติมในท้องฟ้าทางเหนือนักวิทยาศาสตร์ใช้ทั้งหอดูดาวเยอรมัน - สเปนที่หอดูดาวคาลาอัลโตในสเปนและสังเกตการณ์ในสหรัฐอเมริกาโดยร่วมมือกับศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียนสหรัฐอเมริกา ด้วยเหตุนี้จึงสามารถจับคู่กาแลคซีมากกว่า 1, 400 กระจุกได้

กระจุกกองอยู่ในจักรวาล

แกนกลางที่ตีพิมพ์ในขณะนี้ของแคตตาล็อกกระจุกกาแลคซีตัวอย่าง REFLEX (การสำรวจเอ็กซ์เรย์คลัสเตอร์แบบ Rosat-ESO-Flux-Limited) แสดงกลุ่มกาแลคซีเอ็กซ์เรย์ที่สว่างที่สุด 447 ดวงในภาคใต้ วันนี้พวกเขาก่อตัวเป็นกลุ่มตัวอย่างที่สมบูรณ์ที่สุดของกระจุกกาแลคซีและเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการศึกษาทางดาราศาสตร์ต่อไป การกระจายตัวของกระจุกกาแลคซีในตัวอย่างทั้งหมดแสดงให้เห็นว่ากระจุกกาแลคซีไม่ได้กระจายอย่างสม่ำเสมอในอวกาศ แต่มีสมาธิในโครงสร้างที่กว้างและชัดเจน พื้นที่ที่หนาแน่นที่สุดถูกจัดว่าเป็น "super heaps" นี่เป็นบันทึกฟอสซิลของโครงสร้างที่เก่าแก่ที่สุดของจักรวาลที่สร้างขึ้นในช่วงเงินเฟ้อ

"clumping" ในการกระจายเชิงพื้นที่ของกระจุกกาแลคซีสามารถกำหนดลักษณะทางคณิตศาสตร์ได้เช่นโดยสเปกตรัมพลังงานของความผันผวนของความหนาแน่นในการกระจายของกระจุกดาวและเปรียบเทียบกับการวัดแบบอะนาล็อกจากการคำนวณแบบจำลองทางดาราศาสตร์เพื่อทดสอบว่า นักวิทยาศาสตร์ยังทำการทดสอบดังกล่าวด้วยตัวอย่างคลัสเตอร์ REFLEX พวกเขาแสดงให้เห็นว่าเป็นหนึ่งในผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุดคือความหนาแน่นมวลต่ำของจักรวาลโดยมีพารามิเตอร์ความหนาแน่นโอเมก้าอยู่ระหว่าง 0.27 ถึง 0.43 แสดงผล

Galaxy Galaxy Clusters เป็นการทดสอบทฤษฎี

ผลลัพธ์เหล่านี้รองรับโมเดล "จักรวาลวิทยาใหม่" ซึ่งสันนิษฐานว่าเป็นการขยายตัวที่รวดเร็วของจักรวาลและได้รับการจัดตั้งขึ้นในช่วงห้าปีที่ผ่านมา การทำแผนที่ของกระจุกกาแลคซีนั้นให้ข้อมูลเสริมแก่การสำรวจทางดาราศาสตร์อื่น ๆ ในขณะที่การสังเกตพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาลทำให้เกิดภาพรวมของจักรวาลประมาณ 300, 000 ปีหลังจากบิกแบงการกระจายตัวของกาแลคซีกระจุกดาวแสดงให้เห็นโครงสร้างของการกระจายสสารในจักรวาลในปัจจุบัน

ความแข็งแรงของการทดสอบแบบจำลองทางดาราศาสตร์ตั้งอยู่ในการเปรียบเทียบการสังเกตเหล่านี้กับทฤษฎี ยกตัวอย่างเช่นผลการสังเกตการณ์ในกระจุกกาแลคซีรวมกับซุปเปอร์โนวาไกลโพ้นพบว่าการขยายตัวของเอกภพที่ขยายตัวเร็วขึ้น นี่คือสาเหตุของผลกระทบของพลังงานมืด การศึกษา REFLEX ในขณะนี้ทำหน้าที่เป็นแนวทางสำหรับโครงการที่ก้าวหน้ายิ่งขึ้นเช่นภารกิจเอกซเรย์ดาวเทียม "Dark Universe Observatory" (DUO) ของนาซ่าซึ่งมุ่งเน้นไปที่การวัดค่าพารามิเตอร์ทางดาราศาสตร์และ เพื่ออธิบายบทบาทของพลังงานมืดด้วยความช่วยเหลือจากการสำรวจกลุ่มกาแลคซี

ใช้เป็น "เครื่องมืออเนกประสงค์"

นอกจากนี้แคตตาล็อก REFLEX ยังมีตัวอย่างกระจุกกาแลคซีที่มีความแม่นยำทางสถิติสำหรับชุมชนดาราศาสตร์ที่สามารถใช้สำหรับการศึกษาที่หลากหลาย ยกตัวอย่างเช่นกระจุกกาแลคซีทำหน้าที่เป็นห้องปฏิบัติการเพื่อศึกษาปฏิสัมพันธ์ของการก่อตัวกาแลคซีกับสิ่งแวดล้อมผ่านการปลดปล่อยพลังงานในระหว่างการก่อตัวดาวฤกษ์ กระจุกกาแลคซียังทำหน้าที่เป็นเลนส์ความโน้มถ่วงซึ่งกลุ่มกาแลคซีจำนวนมากสามารถรวมกลุ่มและขยายแสงของกาแลคซีไกลโพ้นเช่นเลนส์และทำให้พวกมันเป็นภาพโค้งที่บิดเบี้ยว

ในขณะที่กระบวนการเหล่านี้ได้รับการศึกษาอย่างละเอียดในกระจุกกาแลคซีบางแห่งแค็ตตาล็อกกาแลคซีคลัสเตอร์ใหม่จะให้พื้นฐานสำหรับการศึกษาคุณสมบัติดังกล่าวอย่างเป็นระบบสำหรับกลุ่มประชากรทั้งหมด Hans B hringerหัวหน้าฝ่ายการศึกษากล่าวว่า: "เป้าหมายของการสำรวจท้องฟ้าคือการรวมส่วนต่าง ๆ ของปริศนาวิทยาศาสตร์เข้ากับภาพรวมที่ใหญ่ขึ้นซึ่งในกรณีนี้ให้ความหมายที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นกับเรา ส่องสว่างโครงสร้างสสารในจักรวาล "

(MPG, 25.05.2004 - NPO)