Новий метод допомагає точніше вимірювати космологічні відстані

Після комплексного статистичного аналізу приблизно одного мільйона галактик команда дослідників із кількох китайських університетів і Університету Кордови змогла опублікувати результати дослідження в журналі Nature Astronomy. Понад два роки вони працювали над проектом, який зробить можливим визначення космологічних відстаней з новою та більшою точністю.

Дослідження розробило новий метод виявлення так званих баріонних акустичних коливань (BAO). Ці хвилі, існування яких було вперше продемонстровано в 2005 році, є одними з небагатьох слідів Великого вибуху, які все ще можна виявити в космосі.

Вони поширювалися протягом перших 380 000 років існування Всесвіту, поширюючись, як звукові хвилі, через настільки гарячу речовину, що вона поводилася як рідина, щось подібне до того, що відбувається, коли камінь кидають у ставок. Згодом Всесвіт розширився й охолонув до такої міри, що ці хвилі застигли в часі.

Цікава річ у цих коливаннях, свідках майже всієї історії космосу, полягає в тому, що їх точна тривалість відома, тому вони зараз дуже корисні для вимірювання космологічних відстаней на основі відстані між галактиками. Таким чином, можливість виявити їх і визначити їхній розмір є надзвичайно важливою для правильного відображення Всесвіту на дуже віддалених точках.

«Результати цього дослідження тепер дозволяють нам виявляти ці хвилі за допомогою нового незалежного методу. Об’єднавши обидва, ми можемо визначити космічні відстані з більшою точністю», — пояснив Антоніо Дж. Куеста, дослідник відділу Кордовського університету.

Новий метод: пошук аномалій в орієнтації галактик

Це нове дослідження проаналізувало за допомогою статистичних методів базу даних приблизно одного мільйона галактик, приділяючи особливу увагу двом дуже різним факторам: еліптичності галактик і щільності навколо них.

З точки зору їхньої орієнтації, галактики зазвичай простягаються туди, де є більша кількість інших галактик, завдяки тяжінню, але є певні місця у Всесвіті, де цей ефект не такий інтенсивний. «Саме в тих точках, де галактики спрямовані не туди, куди їм слід, статистика говорить нам про локалізацію акустичних коливань Баріона, оскільки ці хвилі також діють як точки гравітаційного притягання», — пояснив Антоніо Дж. Куеста.

Дивитися далеко, дивитися в минуле

«Перше практичне застосування, яке може мати це дослідження, — це більш точно встановити, де розташовані галактики та відстань між ними та Землею, але, певним чином, ми також дивимося в минуле», — пояснив дослідник.

Цей новий підхід до акустичних коливань Баріона, який є ключем до відповіді на деякі великі питання про Всесвіт, відкриває нові двері у світі астрономії. Встановлення космологічних відстаней пропонує, своєю чергою, нові підказки про історію розширення Всесвіту та допомагає нам зрозуміти його склад з точки зору темної матерії та енергії, двох найбільш невловимих і загадкових компонентів космосу. Джерело