Jak zbudować trójwymiarową mapę Wszechświata?

Katarzyna Małek
Narodowe Centrum Badań Jądrowych

VIMOS Public Extragalactic Redshift Survey

pol. Publiczny Pozagalaktyczny Przegląd Przesunięć ku Czerwieni zrobiony multispektrografem VIMOS

Czego potrzebujemy do zbudowania mapy 3D?

współrzędnych (położenie punktu na sferze: rektascensja i deklinacja),
głębokości/wysokości – w przypadku astronomi – przesunięcia ku czerwieni (ang. redshift Δ0419).

Współrzędne są łatwe do zmierzenia,

(ra,dec)

ale odległość (czas)...

multispektrograf VIMOS

pojedyncza galaktyka

Przesunięcie ku czerwieni

Każdy pierwiastek układu okresowego emituje/pochłania fotony tylko o określonych długościach fali i ma swoje unikalne i niezmienne miejsce w widmie elektromagnetycznym.

Pomiar redshiftu spektroskopowego

z=\frac{\lambda_o=6269.6}{\lambda_e=3727.5}-1=0.7

VIPERS w liczbach

największy przegląd galaktyk odległych o więcej niż 5 mld lat świetlnych,
8 lat obserwacji przy pomocy multispektrografu VIMOS, zamontowanego na jednym z czterech 8,2-metrowych teleskopów VLT (Very Large Telescope) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile,
500 godzin pozwolilo wyznaczyć odległości i własności fizyczne ponad 90 000 galaktyk,

Czerwone - stare galaktyki, niebieskie - aktywne gwiazdotwórczo galaktyki, w których tworzą się gwiazdy

Galaktyki niebieskie dominują w mniej zagęszczonych obszarach, tak samo, jak ma to miejsce dzisiaj, gdy Wszechświat liczy sobie prawie 14 miliardów lat! Oznacza to, że podstawowe typy galaktyk musiały wyłonić się we Wszechświecie dużo wcześniej!

Stworzył pierwszą tak dużą i szczegółową mapę Wszechświata 3D,
dzięki niej poznano budowę obszaru kosmosu tak dalekiego od nas, że światło znajdujących się w nim galaktyk podróżowało na ziemię aż 7 mld lat (ściślej – od 5 do 9 mld lat),
dziś widzimy zatem te obiekty takimi, jakimi były 7 mld lat temu, kiedy Wszechświat był dwa razy młodszy niż dziś.

Zapomnieliśmy jednak o najważniejszym!