Ny måling fanger et klarere billede af vores galakse og videre
Med unikke evner til at spore mikrobølgeenergiudsving producerede et lille observatorium i Andesbjergene i det nordlige Chile kort over 75 % af himlen som en del af et forsøg på at måle universets oprindelse og udvikling mere nøjagtigt.
U.S. National Science Foundation Cosmology Large Angular Scale Surveyor (CLASS), et samarbejde ledet af Johns Hopkins University astrofysikere, skabte kortene. Ved at måle mikrobølgepolarisering, eller hvordan disse energibølger svinger i bestemte retninger, undersøger holdet universets historie og fysik – fra de allerførste øjeblikke til galakser, stjerner og planeter blev dannet.
De nye kort over himlen og holdets fortolkninger af dem er indstillet til at blive offentliggjort i The Astrophysical Journal .
Resultaterne forbedrer markant observationer, hvor forskere skal filtrere mikrobølger fra, en form for usynligt lys, der udsendes af vores Mælkevejsgalakse, rapporterer holdet. Resultaterne forventes at hjælpe videnskabsmænd med at få en bedre forståelse af den kosmiske mikrobølgebaggrund, den resterende stråling fra det varme, tætte og unge univers, der har udviklet sig i løbet af dets 13,8 milliarder år lange levetid. Kosmologer bruger dette signal til at sammensætte vigtige beviser om det tidlige univers.
"Ved at studere polariseringen af den kosmiske mikrobølgebaggrund kan astrofysikere udlede, hvordan universet må have været på tidligere tidspunkter," sagde Tobias Marriage, en Johns Hopkins-professor i fysik og astronomi, der er medleder for holdet. "Astrofysikere kan gå tilbage til meget, meget tidlige tider - de oprindelige betingelser, de allerførste øjeblikke, hvor stoffet i universet og fordelingen af energi først blev sat på plads - og kan forbinde alt det med det, vi ser i dag."
De nye CLASS-kort giver yderligere indsigt i et specifikt signal kaldet lineær polarisering, som kommer fra stråling skabt af hurtigt bevægende elektroner, der hvirvler rundt om Mælkevejens magnetfelt. Dette signal hjælper videnskabsmænd med at studere vores galakse, men det kan også forvirre deres syn på det tidlige univers.
"Opdagelserne forbedrer dramatisk vores forståelse af de fysiske processer i det tidlige univers, der kunne have skabt en baggrund af cirkulær polarisering, en særskilt form for mikrobølgestråling. For lineær polarisering har de nye resultater forbedret målinger af signalerne fra Mælkevejen. De viser en høj grad af overensstemmelse og overstiger følsomheden af tidligere rummissioner," sagde Charles L. Bennett, en Bloomberg Distinguished Professor, Alumni Centennial Professor og en Johns Hopkins Gilman Scholar i fysik og astronomi.
"At studere reliktstrålingen fra universets begyndelse er afgørende for at forstå, hvordan hele kosmos blev til, og hvorfor det er, som det er," siger Nigel Sharp, programdirektør i NSF's afdeling for astronomiske videnskaber, som har støttet CLASS teleskoparray siden før 2010.
"Disse nye målinger giver væsentlige detaljer i stor skala i vores voksende billede af variationer i den kosmiske baggrundsstråling - en bedrift, der er særligt imponerende, fordi den blev opnået ved hjælp af jordbaserede instrumenter."
I modsætning til rummissioner baner forskningen vejen for mere detaljerede observationer med jordbaserede teleskoper, der giver mulighed for løbende forbedringer af instrumenteringen. CLASS-observatoriet implementerede nye teknologier, herunder glatvæggede feeds til at lede stråling fra rummet til detektorer, specialdesignede detektorer og nye polarisationsmodulatorer. Alle tre af disse er udviklet i samarbejde mellem NASA og Johns Hopkins.
"Det er meget vigtigt at kende lysstyrken af emission fra vores Mælkevejsgalakse, fordi det er det, vi skal korrigere for for at udføre en dybere analyse af den kosmiske mikrobølgebaggrund," sagde hovedforfatter Joseph Eimer, en astrofysiker ved Johns Hopkins.
"CLASS har stor succes med at karakterisere karakteren af dette signal, så vi kan genkende det og fjerne disse forurenende stoffer fra observationer. Projektet er på forkant med at skubbe jordbaserede polarisationsmålinger i de største skalaer."
Holdet sagde, at resultaterne satte en ny standard for detektering af polarisering i de største skalaer fra et jordbaseret observatorium, hvilket giver lovende muligheder for fremtidige undersøgelser, især med inklusion af yderligere CLASS-data, både allerede opnået og fra igangværende observationer.
Flere oplysninger: The Astrophysical Journal (2024). DOI:10.3847/1538-4357/ad1abf
Journaloplysninger: Astrofysisk tidsskrift
Leveret af Johns Hopkins University
Varme artikler
-
Første vellykkede test af Einsteins generelle relativitetsteori nær supermassive sorte hul (Opdate…Denne kunstners indtryk viser stjernen S2s vej, da den passerer meget tæt på det supermassive sorte hul i midten af Mælkevejen. Da det kommer tæt på det sorte hul, får det meget stærke gravitationsf -
Crash -rapport:Forvirret af spin, Mars -sonden kunne ikke bremseI denne 19. oktober, 2016 filfoto, en model af Schiaparelli · mars -landingsenheden, er udstillet hos European Space Agency, ESA, i Darmstadt, Tyskland. En uafhængig rapport onsdag den 24. maj, 2017 a -
Plantedrevet sensor sender signal til rummetKredit:Plant-e BV En enhed, der bruger elektricitet genereret af planter som sin strømkilde, har kommunikeret via satellit - en verdensnyhed. Sådanne sensorer kan bruges til at forbinde hverdagsg -
Rumagentur:Menneskelig urin kunne hjælpe med at lave beton på månenFuldmånen sætter sig bag træer i Taunus-regionen nær Frankfurt, Tyskland, Torsdag, 7. maj, 2020. (AP Photo/Michael Probst) Den Europæiske Rumorganisation sagde fredag, at menneskelig urin en dag k
- Billede:Jovian måneskygge
- Lukning af adgangskløften til big data-analyse mellem lav- og mellemindkomstlande
- Meteorit-elskende mikroorganisme
- Save Space Camp-drev tilskyndet af virus når $1,5 mio
- Forskere skaber syntetiske klipper for bedre at forstå, hvordan mere og mere eftertragtede sjældne…
- Dårlige resultater på arbejdsmarkedet blandt muslimer i Storbritannien skyldes ikke kulturelle og …