Oscylacja akustyczna Baryona (BAO) brzmi, jakby to był technobabble z odcinka Star Trek. Badanie spektroskopowe oscylacji Baryona (BOSS), część Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III), wzięło swoje „pierwsze światło” z danych astronomicznych w zeszłym miesiącu i odwzoruje historię ekspansji Wszechświata.
„Oscylacja Baryona to szybko dojrzewająca metoda pomiaru ciemnej energii w sposób, który jest komplementarny ze sprawdzonymi technikami kosmologii supernowej”, powiedział David Schlegel z Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab), główny badacz BOSS. „Dane z BOSS będą jednymi z najlepszych, jakie kiedykolwiek uzyskano w wielkoskalowej strukturze Wszechświata.”
BOSS używa tego samego teleskopu, co oryginalny Sloan Digital Sky Survey - 2,5-metrowy teleskop
w Obserwatorium Apache Point w Nowym Meksyku - ale wyposażone w nowe, specjalnie zbudowane spektrografy do pomiaru widm.
Oscylacje baryonowe rozpoczęły się, gdy fale ciśnienia podróżowały przez wczesny wszechświat. Te same zmiany gęstości pozostawiły ślad po ewolucji Wszechświata, w okresowym skupianiu się widzialnej materii w galaktykach, kwazarach i gazie międzygalaktycznym, a także w zlepianiu się niewidzialnej ciemnej materii.
Porównanie tych skal w różnych epokach pozwala prześledzić szczegóły rozwoju wszechświata w całej jego historii - informacje, które można wykorzystać do rozróżnienia konkurencyjnych teorii ciemnej energii.
„Podobnie jak fale dźwiękowe przepływające przez powietrze, fale zbliżają część materii podczas podróży”, powiedział Nikhil Padmanabhan, badacz BOSS, który niedawno przeniósł się z Berkeley Lab na Uniwersytet Yale. „We wczesnym wszechświecie fale te poruszały się z połową prędkości światła, ale kiedy wszechświat miał zaledwie kilkaset tysięcy lat, wszechświat ochłodził się na tyle, aby zatrzymać fale, pozostawiając charakterystyczną długość 500 milionów lat świetlnych. ”
„Widzimy dziś te zamrożone fale w rozkładzie galaktyk” - powiedział Daniel Eisenstein z University of Arizona, dyrektor SDSS-III. „Mierząc długość oscylacji barionowych, możemy ustalić, w jaki sposób ciemna energia wpłynęła na historię ekspansji wszechświata. To z kolei pomaga nam ustalić, czym może być ciemna energia. ”
„Badanie oscylacji barionowych jest ekscytującą metodą pomiaru ciemnej energii w sposób komplementarny do technik kosmologii supernowej” - powiedział Kyle Dawson z University of Utah, który prowadzi zlecenie BOSS. „Pomiary galaktyki BOSS będą rewolucyjnym zestawem danych, który zapewni bogaty wgląd we wszechświat”, dodał Martin White z Berkeley Lab, ankieta BOSS
naukowiec.
W dniach 14-15 września 2009 r. Astronomowie wykorzystali BOSS do zmierzenia widm tysiąca galaktyk i kwazarów. Celem BOSS jest zmierzenie 1,4 miliona świecących czerwonych galaktyk przy przesunięciach ku czerwieni do 0,7 (kiedy Wszechświat miał około siedmiu miliardów lat) i 160 000 kwazarów przy przesunięciach między 2,0 a 3,0 (gdy Wszechświat miał zaledwie około trzech miliardów lat). BOSS będzie również mierzyć zmiany gęstości gazu wodorowego między galaktykami. Program obserwacji potrwa pięć lat.
Źródło: Sloan Digital Sky Survey
