Формы миллиона галактик намекают на происхождение Вселенной
Недавнее исследование, опубликованное в журнале Physical Review D, знаменует собой значительный прогресс в космологии. Группа исследователей проанализировала более миллиона галактик, чтобы разобраться в происхождении современных космических структур Вселенной.
Это исследование вносит вклад в понимание ΛCDM-модели, стандартной концепции Вселенной, которая предполагает значение холодной темной материи (CDM) и темной энергии (космологической постоянной, Λ).
Первобытные флуктуации
Согласно этой модели, первобытные флуктуации, возникшие в момент зарождения Вселенной, послужили катализатором для формирования всех небесных объектов, включая звезды, галактики и скопления галактик.
Эти флуктуации, изначально небольшие, со временем росли под действием гравитационных сил, образуя в итоге плотные области темной материи, или гало. Затем эти гало столкнулись и слились, что привело к образованию галактик.
Пространственное распределение галактик
Пространственное распределение галактик, на которое существенно повлияли эти первобытные флуктуации, стало ключевым объектом внимания исследователей.
Кроме того, формы галактик, распределенных по Вселенной, также отражают эти первобытные флуктуации. Традиционный анализ, однако, в основном сосредоточен на пространственном распределении галактик как точек.
Фокус исследования
Исследование проводилось под руководством Тосики Куриты, аспиранта Института физики и математики Вселенной имени Кавли (ИФМВ) на момент проведения исследования (сейчас он является постдокторантом Института астрофизики Макса Планка), и профессора ИФМВ имени Кавли Масахиро Такада.
Команда разработала новый метод измерения спектра мощности форм галактик. Этот метод объединяет спектроскопические данные о пространственном распределении галактик с данными визуализации отдельных форм галактик.
Новые важные открытия
Проанализировав около миллиона галактик из Слоановского цифрового обзора неба (SDSS), команда успешно ограничила статистические свойства первобытных флуктуаций, которые послужили основой для формирования структуры Вселенной.
Эксперты обнаружили значительное выравнивание в ориентации форм галактик даже на расстояниях, превышающих 100 миллионов световых лет, что свидетельствует о корреляции между удаленными галактиками, процессы формирования которых кажутся независимыми.
"В этом исследовании мы смогли наложить ограничения на свойства первобытных флуктуаций с помощью статистического анализа "форм" многочисленных галактик, полученных из данных о крупномасштабной структуре", - сказал Курита.
"Прецедентов исследований, использующих формы галактик для изучения физики ранней Вселенной, немного, и процесс исследования, начиная с создания идеи и разработки методов анализа и заканчивая собственно анализом данных, представлял собой серию проб и ошибок".
Замечательное исследовательское достижение
Исследование также подтвердило, что наблюдаемые корреляции согласуются с теми, которые предсказывает теория инфляции, и не свидетельствуют о негауссовой особенности первобытной флуктуации.
Такада, выражая гордость за работу Куриты, сказал: "Это исследование - результат докторской диссертации Тосики. Это замечательное научное достижение, в котором мы разработали метод проверки космологической модели с помощью форм галактик и их распределений, применили его к данным, а затем проверили физику инфляции".
Исследование закладывает основу для будущих исследований по дальнейшей проверке теории инфляции, потенциально открывая новые пути в космологических исследованиях и углубляя наше понимание происхождения и эволюции Вселенной.
