Новое исследование, во главе с Кхээ-Гань Ли и его командой в Институте Макса Планка Астрономии вместе с исследователями в Berkeley Lab и УКОМ Беркли, будет опубликовано в предстоящем выпуске Астрофизических Писем о Журнале.В дополнение к предоставлению новой карты части вселенной в молодом возрасте, говорит, что Дэвид Шлегель из Berkeley Lab, работа демонстрирует новую технику для карт вселенной с высоким разрешением.
Новая техника, которая использует отдаленные галактики, чтобы подсветить водородный газ, могла бы сообщить будущим проектам отображения, говорит он. Одним таким проектом мог быть предложенный Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI). Управляемый Berkeley Lab, у DESI есть цель производства самой полной карты вселенной все же.
«DESI был разработан без возможности извлечения такой информации от самых отдаленных, слабых галактик», говорит Шлегель, «Теперь, когда мы знаем, что это возможно, DESI обещает быть еще более сильным».Первая большая 3D карта вселенной была создана, используя данные Sloan Digital Sky Survey (SDSS), который начался в 1998. За эти годы обзор обеспечил данные, чтобы сделать карту с высоким разрешением соседней вселенной, в течение приблизительно 1 миллиарда световых годов.
Недавние модернизации телескопа протянули нашу способность нанести на карту вселенную приблизительно к 6 миллиардам световых годов, но, по словам Шлегеля, это – довольно сырая карта с неполными данными в некоторых областях. Следующее поколение карт прибудет из проекта DESI, который, как намечают, начнет операцию в 2018, ожидая финансирование.
DESI позволит ученым визуализировать 10 раз объем SDSS и расширит приблизительно 10 миллиардов световых годов далеко.Впечатление художника иллюстрировать метод Lyman-альфа-томографии: как свет от отдаленных второстепенных галактик (желтые стрелы) едут через Вселенную к Земле, они отпечатаны поглотительными подписями от водородного отслеживания газа на переднем плане космическая сеть.
Наблюдая много второстепенных галактик в маленьком участке неба, астрономы смогли создать 3D карту космической сети, используя технику, подобную медицинским обследованиям методом компьютерной томографии (CT). Кредит: Кхээ-Гань Ли (MPIA) и Кейси Старк (УК Беркли)Вне 10 миллиардов световых годов, говорит, что Шлегель, ожидание состояло в том, что карта станет редкой. Причина: астрономы запланировали использовать знакомую технику, которая использует яркий свет квазаров, которые, к сожалению, рассеяны и немногие.
Техника использует явление под названием Lyman-альфа-лесное поглощение, которое полагается на то, что обширные облака водорода существуют между Землей и отдаленными квазарами и галактиками. На определенном расстоянии, как измерено красным изменением света, астрономы могут определить плотность водорода, на основе поглощения света квазара. Проблема состоит в том, что это только предоставляет информацию о присутствии водорода вдоль угла обзора, не по большему объему пространства.«Это – довольно странная карта, потому что это не действительно 3D», объясняет Шлегель. «Это – все эти вертела; у нас нет картины того, что между квазарами, что приезжает вертела».
Исследователи верят своей новой технике, которая использует слабый свет многочисленных отдаленных галактик вместо того из редких квазаров, может заполнить промежутки между этими вертелами.Перед этим исследованием никто не знал, могли ли бы галактики далее, чем 10 миллиардов световых годов далеко обеспечить достаточно света, чтобы быть полезными, говорит Шлегель.
Но ранее в этом году, команда собрала четыре часа данных по телескопу Keck-1 во время краткого перерыва в облачных небесах. «Это оказалось достаточным количеством времени, чтобы доказать, что мы могли сделать это», говорит Шлегель.Конечно, свет галактик был действительно чрезвычайно слаб.
Чтобы использовать его для карты, исследователи должны были разработать алгоритмы, чтобы вычесть свет из неба, которое иначе заглушит галактические сигналы. Шлегель разработал алгоритм, чтобы сделать это, в то время как Кейси Старк и Мартин Вайт УКА Беркли изменили существующий алгоритм, названный фильтром Винера, чтобы создать 3D карту в течение минуты на стандартном ноутбуке.Поскольку проект был доказательством понятия, исследователи планируют будущее время телескопа Keck-1, чтобы расширить объем пространства, которое они наносят на карту. «Эта техника довольно эффективна, и не требовалось бы много времени, чтобы получить достаточно данных, чтобы покрыть объемы сотни миллионов световых годов на стороне», говорит Кхээ-Гань Ли.
Это исследование было поддержано Офисом американского Министерства энергетики Науки и использовало средства для Национального энергетического Исследования Научный Вычислительный центр (NERSC), расположенный в Berkeley Lab.