Вселенная является настолько большим местом, что измерение расстояний между космическими объектами представляет собой невероятно сложную и трудную задачу. Но, по мере развития науки и техники, точность производимых измерений космических расстояний постоянно увеличивалась и последним достижением в этой области стала работа группы ученых, работающих в рамках программы BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey). Ученые, используя инновационные методы, научились измерять расстояния между галактиками и другими массивными космическими объектами с точностью до 1 процента.
“Полученная нами точность измерения расстояний – невероятно большой скачок по сравнению с предыдущими периодами” – рассказывает профессор Дэвид Шлегель (Professor David Schlegel), научный руководитель программы BOSS, – “В нашей повседневной жизни существует очень мало вещей, размеры и расстояния между которыми известны нам с 1-процентной точностью. Мы теперь знаем размер Вселенной наверняка лучше, чем точный размер своего жилища. Двадцать лет назад ученые-астрономы производили измерения, результаты которых могли отличаться на 50 процентов. Около пяти лет назад погрешность измерений была снижена уже до отметки в 5 процентов, а год назад она еще составляла 2 процента. И нынешняя точность в 1 процент останется стандартом на долгое время вперед”.
Программа BOSS является самой большой частью более обширной программы Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III). С 2009 года в рамках программы BOSS при помощи телескопа Sloan Foundation Telescope обсерватории Апач Пойнт (Apache Point Observatory) в Нью-Мексико производится высокоточная регистрация спектра свечения более чем миллиона далеких галактик и вычисляется значение красного смещения, что позволяет заглянуть более чем на 6 миллиардов лет назад в историю Вселенной. “База данных проекта BOSS содержит больше данных, относящихся к значениям красного смещения света галактик, нежели все данные, собранные другими телескопами в мире” – утверждает профессор Шлегель.
Сбор данных в рамках программы BOSS продолжится до июня 2014 года. Однако, со слов Мартина Вайта (Martin White), сотрудника Национальной лаборатории в Беркли, профессора физики и астрономии Калифорнийского университета в Беркли и председателя научной группы проекта BOSS : “У нас уже имеется около 90 процентов данных, которые мы планируем собрать в рамках нашей программы. Это позволило нам провести предварительный анализ этих данных, результат которых стал для нас в некотором роде шокирующим”.
Для измерения расстояний в космических масштабах ученые использовали так называемые барионные акустические колебания – “замороженные” отпечатки волн давления барионной материи, которые в свое время перемещались во Вселенной на ранней стадии ее существования. Эти колебания имеют строго определенный размер в половину светового года и их можно использовать в качестве космической “линейки”. Единственное, что раньше служило помехой использованию этих колебаний для измерений очень больших расстояний, было расширением Вселенной, которое затрагивало и следы волн барионной материи. Теперь же, имея на руках данные о красном смещении, которое является следствием расширения Вселенной, ученые могут произвести компенсацию этого явления и вычислить расстояния с высокой точностью.
Кроме высокоточных измерений расстояний, полученные миссией BOSS данные позволили ученым выяснить и другие интересные факты. В частности, была произведена оценка искривления, вызванного нелинейностью расширения Вселенной в разных направлениях. “Искривление Вселенной, произошедшее в результате неравномерности ее расширения, крайне мало. С этой точки зрения Вселенная является почти идеально “плоской”” – рассказал профессор Шлегель в интервью BBC, – “И еще. Мы пока еще не можем сказать с уверенностью, бесконечна ли Вселенная, или она имеет определенные границы. Но наши результаты полностью совмещаются с теорией о бесконечности Вселенной”.
