Ricordo di aver visto il film HAX 3-D IMAX nel 2010 e di aver letteralmente lasciato senza fiato quando la vista si è ritirata dallo zoomare su stelle e galassie distanti per mostrare ammassi e superammassi di galassie intrecciati come una ragnatela, creando la struttura su larga scala dell'Universo. In 3-D, la struttura assomiglia molto alla doppia elica del DNA o ad una spina dorsale.
Ora, un nuovo progetto che mira a mappare la struttura dell'Universo ha guardato indietro nel tempo per creare una mappa 3D che mostra una parte dell'Universo come appariva nove miliardi di anni fa. Mostra numerose galassie e una struttura su larga scala interessante, già sviluppata, di filamenti e vuoti costituiti da gruppi di galassie.
La mappa è stata creata dal progetto FastSound, che sta monitorando le galassie nell'universo usando il nuovo spettrografo a fibra multi-oggetto (FMOS) del telescopio Subaru. Il team che svolge il lavoro è dell'Università di Kyoto, dell'Università di Tokyo e dell'Università di Oxford.
Il team ha affermato che, sebbene possano vedere che il raggruppamento di galassie non è così forte quando l'Universo aveva 4,7 miliardi di anni come è nell'universo attuale, l'interazione gravitazionale alla fine porterà a un raggruppamento che cresce al livello attuale.
La nuova mappa copre 600 milioni di anni luce lungo la direzione angolare e due miliardi di anni luce nella direzione radiale. Il team alla fine esaminerà una regione di circa 30 gradi quadrati nel cielo e quindi misurerà distanze precise a circa 5.000 galassie che distano più di dieci miliardi di anni luce.
Questa non è la prima mappa tridimensionale dell'Universo: lo Sloan Digital Sky Survey ne ha creato una nel 2006 con una copertura fino a cinque miliardi di anni luce di distanza, ed è stata aggiornata solo l'anno scorso e è stato creato un video flythough, che puoi guarda sopra. Inoltre, all'inizio dell'anno l'Università delle Hawaii ha creato una mappa video 3D che mostra una struttura cosmica su larga scala fino a 300 milioni di anni luce.
Ma il progetto FastSound spera di creare una mappa tridimensionale dell'Universo molto lontano coprendo il volume dell'Universo più lontano di dieci miliardi di anni luce di distanza. FMOS è un sistema di spettroscopia ad ampio campo che consente la spettroscopia nel vicino infrarosso di oltre 100 oggetti alla volta, con un campo visivo eccezionalmente ampio se combinato con la potenza di raccolta della luce dello specchio primario da 8,2 metri del telescopio.
La mappa rilasciata oggi è solo la prima di FastSound. La mappa tridimensionale finale dell'Universo distante misurerà con precisione il moto delle galassie e quindi misurerà il tasso di crescita della struttura su larga scala come test della teoria della relatività generale di Einstein.
Sebbene gli scienziati sappiano che l'espansione dell'Universo sta accelerando, non sanno perché - sia che provenga dall'energia oscura o che la gravità su scale cosmologiche possa differire da quella della relatività generale, questo mistero è una delle maggiori domande della fisica contemporanea e astronomia. Un confronto della mappa 3D del giovane Universo con le previsioni della relatività generale potrebbe alla fine rivelare il meccanismo per la misteriosa accelerazione dell'Universo.
Il team ha affermato che la loro mappa 3D mostrata in questa versione utilizza una misura della distanza "comovante" piuttosto che della distanza percorsa dalla luce. Hanno spiegato:
La distanza di viaggio della luce si riferisce al tempo trascorso dall'epoca della galassia distante osservata al presente, moltiplicata per la velocità della luce. Poiché la velocità della luce è sempre costante per qualsiasi osservatore, descrive la distanza del percorso percorso da un fotone. Tuttavia, l'espansione dell'Universo aumenta la lunghezza del percorso che il fotone ha percorso in passato. La distanza di comincio, la distanza geometrica nell'universo attuale, tiene conto di questo effetto. Pertanto, la distanza di spostamento è sempre maggiore della distanza di spostamento della luce corrispondente.
Nell'immagine principale sopra di FastSound, i colori delle galassie indicano il loro tasso di formazione stellare, cioè la massa totale di stelle prodotte in una galassia ogni anno. La gradazione nel colore di sfondo rappresenta la densità numerica delle galassie; la distribuzione di massa sottostante (che è dominata dalla materia oscura invisibile che rappresenta circa il 30% dell'energia totale nell'Universo) e come sarebbe simile se potessimo vederla. La parte inferiore della figura mostra le posizioni relative delle regioni FastSound e Sloan Digital Sky Survey (SDSS), indicando che il progetto FastSound sta mappando un Universo più distante della mappa 3D di SDSS dell'Universo vicino.
Fonte: telescopio Subaru
