Карта интенсивности линий (слева) показывает, как галактики группировались в далеком прошлом. В то время как телескоп с высоким разрешением (внизу справа) может идентифицировать отдельные галактики, изображение с более низким разрешением (вверху справа) может проникнуть дальше в прошлое. Фотография предоставлена: Патрик Брейсс, сейчас работающий в Южном методистском университете, в сотрудничестве с Киритом Каркаре из SLAC и KIPAC.
Точно так же, как мы используем фотографии, чтобы отразить воспоминания о нашем прошлом, астрофизики хотят использовать изображения далеких галактик, чтобы понять, как Вселенная выглядела в молодости. Однако нынешние технологии визуализации уходят далеко в историю: от 90 до 95% объема нашей Вселенной, возраст которой составляет 14 миллиардов лет, остается невидимым.
«Мы хотим измерить весь объем Вселенной, потому что это дает нам максимальную точность в космологической физике», — сказал Кирит Каркаре, научный сотрудник Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики и старший научный сотрудник Стэнфордского университета и SLAC. Стэнфордский институт астрофизики и космологии частиц Кавли.
Полное понимание нашей Вселенной с течением времени имеет решающее значение. Это может помочь ученым в работе, чтобы узнать больше о темной энергии, темной материи и событиях, связанных с Большим взрывом. Как недавно поняли Каркаре и его команда, далекие и слабые галактики-подростки можно обнаружить с помощью новой техники.
В этом контексте исследователи неба традиционно используют телескоп высокого разрешения. Этот подход может обеспечить детальное изображение отдельной галактики. Однако его фокус слишком специфичен, чтобы дать целостное представление о нескольких галактиках в более далёком прошлом. Вот почему Каркаре и его команда разрабатывают новый метод, называемый картографированием интенсивности линий. Это может предоставить менее сфокусированный снимок, который простирается дальше в прошлое.
Получаемые изображения размыты или размыты из-за технологии более низкого разрешения. Но исследователи все еще могут использовать сгустки света, обнаруженные на этих изображениях, для картирования ранних галактик. Известно, что эти галактики давно были пыльными и идеально подходили для звездообразования.
Этот метод охватывает всю соответствующую космологию и физику, чем традиционный подход, но, вероятно, будет более эффективным при отображении крупномасштабной структуры Вселенной в очень большом объеме.
Новый тип инструмента, в разработке которого участвует Каркаре, напечатан на кремниевой пластине размером примерно в четверть. Названный картографом интенсивности летних линий телескопа Южного полюса (SPT-SLIM), он измеряет свет с большей чувствительностью, чем когда-либо прежде. Цель состоит в том, чтобы лучше понять загадочные средние годы Вселенной.
Команда SPT-SLIM работает над кремниевой пластиной в Чикагском университете около трёх лет. Затем они планируют установить пластину на телескоп Южного полюса, который должен начать сбор данных во время летнего сезона в Антарктиде в этом году.
Информация от: Министерством энергетики США.
