Новый каталог космических расстояний может раскрыть тайны формирования Вселенной

Телескоп Уильяма Гершеля в Ла-Пальме, Испания. Автор: PAUS team

Сегодня был опубликован новый каталог, содержащий информацию о миллионах далеких галактик, который определяет расстояния до них с беспрецедентной точностью в поле зрения и на глубине, которые никогда ранее не исследовались.

Каталог является результатом проекта «Физика ускоряющейся Вселенной» (PAUS), международного сотрудничества под руководством Института космических наук (ICE-CSIC), подчиненного Министерству науки, инноваций и университетов (MICIU), в котором участвуют 14 учреждений из шести стран, включая Портсмутский университет.

Этот каталог, собранный за 200 ночей с 2015 по 2019 год с помощью камеры PAUCam на телескопе Уильяма Гершеля в Ла-Пальме, теперь доступен на веб-сайте PAUS и веб-портале CosmoHub.

Каталог охватывает огромную область неба площадью 50 квадратных градусов, что сопоставимо с площадью примерно 250 полных лун, и содержит данные о 1,8 миллиона астрономических объектов. Эти знания позволят астрономам создавать более точные карты, чтобы понять, как формируется структура во Вселенной, и изучать темную материю и темную энергию.

Энрике Гастаньяга, директор PAU Survey и профессор Института космологии и гравитации Портсмутского университета, сказал: «PAU Survey предлагает новаторский подход к созданию космических карт, что стало возможным благодаря проектированию и разработке нового инструмента и специализированного исследования для сбора и анализа данных способами, которые никогда ранее не применялись. Для нас было честью сотрудничать с такой талантливой и надежной группой».

Ускоренное расширение Вселенной приписывается темной энергии, которая составляет около 70% Вселенной, однако ее природа остается загадкой. Обзор PAU предлагает новые идеи для понимания этой загадки, предоставляя точную и всеобъемлющую характеристику миллионов галактик на расстояниях более 10 миллиардов световых лет.

Этот каталог является ценным ресурсом для астрономического сообщества, помогая в научном анализе и калибровке других космологических исследований.

Камера PAUCam была специально разработана для точного измерения расстояний между галактиками, что позволяет изучать расширение Вселенной под влиянием темной материи и темной энергии.

Проект основывается на существующих глубоких изображениях из канадско-французско-гавайского телескопического линзового обзора (CFHTLenS), выполненного с помощью канадско-французско-гавайского телескопа на Гавайях, и килоградусного обзора (KiDS), выполненного с помощью телескопа VLT Survey Telescope Европейской южной обсерватории в Чили. Объединив эти наборы данных, PAUS добился высокоточной информации о расстоянии и времени для объектов дальнего космоса.

Этот каталог представляет собой значительный шаг вперед в космических исследованиях, поскольку его обширные данные содержат фотометрические измерения красного смещения, которые определяют расстояния до галактик, какими они были миллиарды лет назад.

Для достижения этих измерений камера PAU использует 40 фильтров разных цветов, представляющих узкие полосы оптического спектра. Эта техника включает фотографирование одного и того же поля несколько раз через различные цветные фильтры. По мере удаления объектов от нас излучаемый ими свет испытывает красное смещение, смещаясь к красному концу спектра. В астрономии красное смещение имеет решающее значение для расчета расстояния объекта от Земли.

Дэвид Наварро-Жиронес, аспирант ICE-CSIC и первый автор статьи, сказал: «Точность измерения расстояний до галактик зависит от количества используемых фильтров, поскольку каждый фильтр предоставляет различную информацию о галактике.

«Большим преимуществом PAUS является то, что он объединяет информацию из 40 различных фильтров, что позволяет проводить высокоточные измерения расстояний. Такой уровень точности имеет решающее значение для изучения структуры Вселенной, что, в свою очередь, требует данных из большого количества галактик».

Подробности публикации изложены в двух статьях, опубликованных в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: одна посвящена измерению расстояний, а другая — калибровке данных PAUS.

В ближайшие месяцы группа также представит результаты текущего исследования кластеризации галактик и внутреннего выравнивания форм галактик, что будет способствовать более глубокому пониманию того, как формировалась и развивалась наша Вселенная.

Источник: University of Portsmouth