Çikaqo Universiteti tərəfindən

Stefani Baum tərəfindən redaktə edilmiş , Robert Eqan tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriForma kataloqumuzda qalaktikaların sayı sıxlığının xəritəsi. Biz həmçinin üç digər Mərhələ III obyektivləşdirmə tədqiqatının izlərini göstəririk: DES Y3 (boz), KiDS-1000 (tünd mavi), HSC Y3 (açıq mavi). 𝑏 = ±10 ^o ilə qalaktika müstəvisini göstərən kəsikli xətlər . Kataloqumuz 5,412 dərəcə ² ərazini əhatə edən 107 milyon qalaktikadan ibarətdir . Ayaq izimizlə qalaktika müstəvisi arasındakı məsafə ulduz sıxlığı maskamızın nəticəsidir. Bu maska ​​həm də qalaktik qabarıqlığın olması səbəbindən asimmetrikdir. Kredit: Astrofizikanın Açıq Jurnalı (2025). DOI: 10.33232/001c.146158

Kosmologiyanın aparıcı modelində kainatın çox hissəsi görünməzdir: birləşmiş 95% qaranlıq maddə və qaranlıq enerjidən ibarətdir. Bu qaranlıq komponentlərin tam olaraq nə olduğu sirr olaraq qalır, lakin onlar bizim kainatımıza böyük təsir göstərirlər, qaranlıq maddə cazibə qüvvəsi və kainatın genişlənməsini sürətləndirən qaranlıq enerjidir.

Alimlərin qaranlıq maddə və qaranlıq enerji haqqında bildikləri onların görünən kainata təsirlərini müşahidə etməklə əldə edilir. Çikaqo Universitetinin astrofizikləri görünməz kosmosu işıqlandırmaq üçün səmanın yeni yamasında həmin effektləri ölçdülər.

Qaranlıq kainatın xəritəsini çəkmək

2013-cü ildən 2019-cu ilə qədər Qaranlıq Enerji Tədqiqatı (DES) Çilidəki Cerro Tololo Amerikalararası Rəsədxanasında 4 metrlik Blanco Teleskopunda quraşdırılmış Qaranlıq Enerji Kamerasından ( DECam ) istifadə edərək məlumat topladı və 150 ​​milyondan çox qalaktikanın formalarını ölçdü və kalibr etdi. səma. Bu müşahidələr kainatın kütləvi paylanması və qaranlıq enerjinin xüsusiyyətləri haqqında anlayışımızı dəqiqləşdirməyə kömək edir.

Xüsusilə, DES məlumatları aparıcı kosmoloji model olan Lambda-CDM (LCDM) modelində son vaxtlar ortaya çıxan əsas məsələlərdən birini başa düşməyə kömək etməkdə mühüm rol oynamışdır. DES kimi qalaktika tədqiqatlarından əldə edilən yaxınlıqdakı kainatdakı ölçmələr ilə kosmik mikrodalğalı fondan (CMB) əldə edilən ilk kainatın ölçmələri – Böyük Partlayışdan qalan radiasiya arasında uyğunsuzluqlar var .

DECam-dan DES üçün böyük miqdarda məlumat toplamaq üçün istifadə edilsə də, DES bölgəsindən kənarda səmanın böyük hissələrini də müşahidə etdi.

Open Journal of Astrophysics -də dərc edilmiş yeni məqalələr dəstində təsvir edilən işdə , UÇikaqo astrofiziklərindən ibarət bir qrup DES izi xaricində səmanın minlərlə kvadrat dərəcələrini əhatə edən DECam məlumatlarından istifadə edərək ölçülən formaları olan qalaktikaların sayını təxminən iki dəfə artırdı. Əvvəlcə zəif linza tədqiqatları üçün nəzərdə tutulmayan genişləndirilmiş məlumatları təhlil edərək, komanda LCDM-də əvvəllər müşahidə edilən uyğunsuzluqları müstəqil şəkildə araşdıra bilir.

Təhrif və məsafə

Qravitasiya linzalanması, işığın kütləvi cisimlər tərəfindən əyilməsi, kütlənin miqdarını və onun kainatda paylanmasını araşdırmaq və bununla da qaranlıq maddə, adi maddə və qaranlıq enerji arasındakı qarşılıqlı əlaqəni öyrənmək üçün istifadə olunan əsas üsuldur, Astronomiya və Astrofizika kafedrasının dosenti Chihway Chang izah etdi.

Zəif qravitasiya linzaları ilə Yerdən müşahidə edilən qalaktikaların forması bir qədər təhrif olunmuş (kəsilmiş) görünür, çünki bu qalaktikalardan gələn işıq bizə çatmaq üçün kainatdakı maddənin ətrafında və ətrafında hərəkət etməlidir. Təsir o qədər incədir ki, ölçmək üçün statistik təhlil tələb olunur.

“Zəif linza ölçmələri maddənin “topluluğunu” araşdırmaqda ən yaxşısıdır” dedi Ph.D. Dhayaa Anbajagane. Astronomiya və Astrofizika üzrə tələbə, aparıcı analitik və DECADE məqalələri seriyasının ilk müəllifidir. “Bu yığcamlığın miqdarının ölçülməsi qalaktikalar və qalaktika qrupları kimi strukturların mənşəyi və təkamülünə işıq salır. Bu, bir bölgədə yaşayan insanların (materiyanın) paylanmasını ölçməyə və ondan landşaftın topoqrafiyası və ya şəhər ərazilərinin yeri və ya yaşı (strukturun mənşəyi və təkamülünə təsir edən amillər) kimi xüsusiyyətləri anlamaq üçün istifadə etməyə çox yaxındır.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Bu layihə üçün komanda 100 milyondan çox qalaktikanın formalarını ölçdü. Onlar həmçinin qalaktikanın işığının işıq spektrinin qırmızı sonuna doğru nə qədər yerdəyişdiyini ( qırmızı yerdəyişmə ) müəyyən edərək məsafələrini ölçdülər ki, bu da qalaktikanın nə qədər sürətlə geri çəkildiyini göstərir. Həmin ölçüdən onlar Yerdən məsafəni hesablaya bilirlər.

Həmin forma və məsafələrdən istifadə edərək komanda LCDM modelini verilənlərə uyğunlaşdırıb. Bu, qaranlıq enerji, qaranlıq maddə, adi maddə, neytrinolar və radiasiya ilə əlaqəli komponentlərlə kainat haqqında müşahidələri izah etmək üçün geniş qəbul edilən kosmologiyanın standart modelidir.

“Bu, son on ildə çoxlu, çoxlu imtahanlardan sağ çıxmış yaxşı sınaqdan keçmiş modeldir və məlumat nöqtəmiz bu hekayəyə əlavə olunacaq” dedi Chang.

DECADE araşdırması, kainatdakı strukturun böyüməsinin əvvəlki zəif linza ölçmələrinin nəticələrini dəstəkləyən LCDM modelinin proqnozlarına uyğun olduğunu tapır.

“Bundan əlavə, məhdudiyyətlərimizi erkən kainatın CMB-dən əldə edilən və ekstrapolyasiya edilənlərlə müqayisə edərkən, biz də yaxşı razıyıq” dedi Çanq. “Bu son məqam son beş il ərzində müzakirələrə səbəb olub və yeni nəticələrimizlə deyə bilərik ki, zəif linza ilə QMİ arasında gərginlik görmürük.”

“Biz həmçinin DECADE obyektivləşdirmə ölçmələrini DES-in ölçmələri ilə birləşdirə bilirik, nəticədə bu günə qədər səmanın ən geniş hissəsini (13.000 kvadrat dərəcə) əhatə edən ən çox sayda qalaktikadan (270 milyon) istifadə edən qalaktikanın linzalanması təhlili əldə edirik” dedi Anbajagane. “Bu böyük həcmdə məlumatı nəzərə alaraq, təhlilimizdə xüsusilə mühafizəkar seçimlər edə bilərik – məsələn, bütün faydalı və ya mümkün ölçmələrdən daha çox etibar etdiyimiz ölçmələri etmək və ya istifadə etmək – və yenə də QMİ ilə müqayisələrimizi mənalı şəkildə məlumatlandırmaq üçün kifayət qədər dəqiqliklə ölçmə apara bilərik.”

“Qeyri-ənənəvi zəif linza sorğusu”

DECADE layihəsi müstəqil olaraq DES-dən tamamilə fərqli, lakin eyni ölçülü səma yamasında CMB və zəif linza ölçmələri arasında uyğunluğu yoxlayır. Bununla belə, layihənin başlanğıcında bu nəticə verilmədi, DECADE müşahidə kampaniyasına rəhbərlik edən Fermilab alimi və UÇikaqoda Astronomiya və Astrofizika üzrə dosent Aleks Drlica-Vaqner qeyd edir.

“DECADE məlumat dəstinin kosmoloji analiz aparmaq üçün kifayət qədər keyfiyyətə malik olacağı aydın deyildi, lakin biz göstərdik ki, o, həqiqətən də güclü nəticələr verə bilər”.

“Bu işdən bir unikal nəticə görüntü keyfiyyəti ilə bağlı etdiyimiz seçimlərlə bağlıdır” dedi Anbajagane. Adi zəif linza fokuslu sorğu uzun illər ərzində yüz minə yaxın xüsusi təsviri götürür, lakin bir çoxu atılır, çünki, məsələn, təsvirin keyfiyyəti müəyyən edilmiş meyarlara cavab vermir.

“DECADE layihəsi unikaldır, çünki o, arxiv məlumatlarını – cırtdan qalaktikaların tədqiqindən tutmuş ulduzlara və uzaq qalaktika klasterlərinə qədər müxtəlif elm məqsədləri üçün əvvəlcə astronomiya icması tərəfindən çəkilmiş şəkilləri dəyişdirir və təsvirin keyfiyyəti üçün əhəmiyyətli dərəcədə daha çox icazə verən meyarlardan istifadə edir. Bizim işimiz göstərir ki, obyektivləşdirmə təhlili aparılmasa belə, güclü obyektivləşdirmə aparıla bilər. kampaniyalar təşkil edir” dedi.

Bu, astronomların Vera C. Rubin Legacy of Space and Time Survey (Rubin LSST) sorğusundan olanlar kimi gələcək linza analizlərinə necə baxa biləcəyini dəyişir. Bu cür təhlillər astronomların kosmoloji xassələri necə dəqiq ölçdüyünü təkmilləşdirərək, onların təsvirlərindən başqa cür ola bildiklərindən daha çox istifadə edə bilər. DECADE layihəsinin bu cür arxiv təsviri məlumatlarından istifadə etmək qabiliyyəti də böyük ölçüdə şəkillərin diqqətlə yoxlanılması ilə təmin edildi, bu tapşırığa Ph.D Chin Yi Tan rəhbərlik edirdi. fizika üzrə tələbə.

Tamamlanmış kataloq DES ilə birlikdə səmanın təxminən üçdə birini (13.000 kvadrat dərəcə) əhatə edir və 270 milyon qalaktikadan ibarətdir. Bu kataloq bu ilin payızında elmi ictimaiyyətə təqdim edilib və artıq kosmoloqların və astronomların marağına səbəb olub. Məsələn, komandanın görüntüləmə məlumatları cırtdan qalaktikaları öyrənmək və kainatdakı kütlənin xəritələrini hazırlamaq üçün istifadə edilmişdir.

“Biz Kavli Kosmoloji Fizika İnstitutunun mütəxəssisləri ilə birlikdə məlumatlarımıza digər analiz üsullarını tətbiq etmək üzərində fəal işləyirik” dedi Anbajagane.

UIUC-da UChicago, Fermilab və NCSA-dan olan elm adamları DECADE analizini həyata keçirmək üçün Argonne, UW-Madison və dünyanın bir çox digər qurumlarının tədqiqatçıları ilə güclərini birləşdirdilər.

“Bu müxtəlif komponentlərin hamısının koridorda oturması olduqca xüsusi idi” dedi Chang. “Bu, həm də bir-birimizdən öyrənməyə imkan verdi və bu layihənin gözlənilməz, lakin gözəl nəticəsi ilə nəticələndi.”

Ətraflı məlumat: D. Anbajagane et al, The DECADE kosmik kəsmə layihəsi I: 107 milyon qalaktikanın yeni zəif linza formaları kataloqu, The Open Journal of Astrophysics (2025). DOI: 10.33232/001c.146158

D. Anbajagane və başqaları, DECADE kosmik kəsmə layihəsi II: mənbə qalaktika nümunəsinin fotometrik qırmızı sürüşmə kalibrlənməsi, Astrofizikanın Açıq Jurnalı (2025). DOI: 10.33232/001c.146159

D. Anbajagane et al, The DECADE cosmic shear project III: fəza baxımından qeyri-homogen məlumatlardan istifadə edərək analiz boru kəmərinin təsdiqi, The Open Journal of Astrophysics (2025). DOI: 10.33232/001c.146160

D. Anbajagane et al, The DECADE cosmic shear project IV: kosmoloji məhdudiyyətlər 107 milyon qalaktikadan 5400 deq ² səmada , The Open Journal of Astrophysics (2025). DOI: 10.33232/001c.146161

Çikaqo Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir