Квазары помогли астрономам в изучении барионных осцилляций

Ученые из коллаборации BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, Спектроскопический обзор барионных осцилляций) опубликовали результаты изучения темной энергии с помощью барионных акустических осцилляций. Статья исследователей подана в журнал Astronomy and Astrophysics, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Главная цель коллаборации BOSS - изучение так называемых барионных акустических осцилляций. Это акустические волны, образовавшиеся вскоре после рождения Вселенной, которые, как считается, отвечают за неравномерное распределение материи в космосе, а также анизотропию реликтового излучения.

Для работы ученым нужно было получить примерную карту распределения материи в космическом пространстве. Традиционно, такого рода распределения строятся при помощи анализа галактических скоплений, однако, астрофизики из BOSS использовали другой подход. Они проанализировали спектр 48 640 квазаров - галактических ядер, источником активности которых являются сверхмассивные черные дыры, поглощающие материю. В работе рассматривались квазары, расстояние до которых достигает 10 миллиардов световых лет.

В спектрах квазаров ученые искали лес Лайман-альфа. Это последовательность темных полос, соответствующая повторяющейся линии поглощения водорода с переходом с первого энергетического уровня на второй. Чем дальше облако, которое поглощало фотоны, тем в более красную область сдвигается линия. Как следствие, проход через несколько достаточно удаленных друг от друга скоплений водорода дает последовательность линий в спектре.

На основе этих данных ученые смогли восстановить распределение материи. Исследователи признают, что в данной работе им пришлось пожертвовать качеством данных ради относительно высокой скорости обработки информации. При этом ученым удалось обнаружить искомые осцилляции. При этом основная цель, которую перед собой ставили ученые, - получение ограничений на космологические параметры Вселенной, - достигнута не была. Пока анализ реликтового излучения дает результаты лучше, чем изучение акустических осцилляций.