Astronomové dosáhli monumentálního milníku v kosmologii dokončením dosud největší a nejpodrobnější 3D mapy vesmíru. Tato mapa s vysokým rozlišením obsahuje data o více než 47 milionech galaxií a dalších masivních kosmických strukturách, které poskytují bezprecedentní detaily architektury našeho vesmíru.
Hledání odpovědí o temné energii
Hlavním impulsem pro tento ambiciózní projekt je záhada temné energie. Přestože vědci vědí, že temná energie je zodpovědná za zrychlující se expanzi vesmíru, její základní povaha zůstává jednou z největších nevyřešených otázek ve fyzice.
V současné době existují dva hlavní pohledy na tento fenomén:
- Kosmologická konstanta: Podle této teorie je temná energie konstantní hustota energie vlastní „prázdnému“ prostoru. Albert Einstein jej původně představil jako matematický „fit faktor“ pro zachování modelu stabilního vesmíru.
- Dynamická temná energie: Některá nedávná pozorování naznačují, že temná energie nemusí být vůbec konstantní, ale může v průběhu času měnit svou sílu.
Pokud je temná energie skutečně dynamická spíše než konstantní, zásadně to změní naše chápání fyziky a naše předpovědi o konečném osudu vesmíru.
Jak byla mapa vytvořena
Mapa byla vytvořena pomocí Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), specializovaného zařízení namontovaného na dalekohledu v Arizoně. Mezinárodní spolupráce pod vedením Lawrence Berkeley National Laboratory strávila pět let studiem velkých pásů noční oblohy.
Rozsah tohoto úspěchu nelze přeceňovat: datový soubor DESI obsahuje šestkrát více galaxií a kosmických objektů než všechna předchozí měření dohromady. Tento obrovský příliv dat poskytuje úroveň přesnosti, které se žádná předchozí studie nedokázala vyrovnat.
Co bude dál?
Přestože počáteční pětiletá fáze přezkumu byla dokončena, práce zdaleka nekončí. Vědecká komunita vstupuje do fáze intenzivní analýzy dat, aby zjistila, zda se při bližším zkoumání potvrdí první „náznaky“ změny temné energie.
Pracovní plán projektu obsahuje:
1. Zpracování dat: Výzkumníci nyní prohledávají rozsáhlé soubory dat, aby identifikovali smysluplné vzorce.
2. Rozšiřování pozorování: Do roku 2028 bude DESI pokračovat v pozorování obtížněji dostupných oblastí oblohy s cílem rozšířit mapu o dalších 20 procent.
3. Konečné výsledky: Účastníci spolupráce očekávají, že do 2027 předloží přesvědčivější závěry o povaze temné energie.
“Po objevení známek, že se temná energie může odchylovat od [kosmologické] konstanty… cítím neuvěřitelné očekávání. Se zatajeným dechem analyzujeme novou mapu, abychom viděli, zda se tyto odhady potvrdí.” — Stephanie Junot, výzkumná astronomka v NOIRLab
Závěr
Zmapováním 47 milionů galaxií mají astronomové jakousi „čočku s vysokým rozlišením“ ke studiu sil utvářejících náš vesmír. Tento masivní soubor dat by mohl brzy objasnit, zda je temná energie neměnným rysem vesmíru nebo měnící se silou, která nakonec určí konec vesmíru.
