Föreställ dig ett enda uppdrag som låter dig utforska Vintergatan och utöver, undersöka kosmisk kemi, jaktplaneter, kartlägga galaktisk struktur, undersöka mörk energi och analysera expansionen av det bredare universum. Gå in i Sloan Digital Sky Survey, ett massivt vetenskapligt samarbete som gör det möjligt för tusen astronomer från 51 institutioner runt om i världen att göra just det.
Vid tisdagens AAS-briefing i Seattle meddelade forskare offentliggörande av data som samlats in med projektets senaste inkarnation, SDSS-III. Denna datalappring, benämnd DR12, representerar undersökningens största och mest detaljerade samling mätningar ännu: 2000 nätter värd ny information om nästan 500 miljoner stjärnor och galaxer.
En komponent i SDSS är att utforska mörk energi genom att ”lyssna” på akustiska svängningssignaler från accelerationen av det tidiga universum, och teamet delade också en ny animerad “fly-through” av universum som skapades med SDSS-data.
SDSS-III-samarbetet är baserat på det kraftfulla 2,5-meters Sloan Foundation Telescope vid Apache Point Observatory i New Mexico. Projektet i sig består av fyra komponentundersökningar: BOSS, APOGEE, MARVELS och SEGUE. Var och en av dessa undersökningar tillämpar olika fångster på moderteleskopet för att uppnå sitt eget unika mål.
BOSS (Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) visualiserar hur ljudvågor som produceras av interagerande material i det tidiga universum återspeglas i den storskaliga strukturen i vår kosmos. Dessa forntida avtryck, som går tillbaka till de första 500 000 åren efter Big Bang, är särskilt tydliga i högrödskifta föremål som lysande röda galaxer och kvasarer. Tredimensionella modeller skapade från BOSS-observationer kommer att göra det möjligt för astronomer att spåra universums expansion under en tidsperiod på 9 miljarder år, en prestation som, senare i år, kommer att bana väg för en noggrann bedömning av aktuella teorier angående mörk energi.
Vid pressmötet förklarade Daniel Eistenstein från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics hur BOSS kräver enorma datamängder och att hittills 1,4 miljoner galaxer har kartlagts. Han indikerade att de hittills analyserade datana bekräftar starkt mörk energis existens.
Denna tweet från SDSS-twitterkontot använder lite humor för att förklara hur BOSS fungerar:
Det visar sig att i rymden kan alla höra dig skrika, om du gör det i det tidiga universum och ställer in akustiska svängningar # aas225
- SDSS - J. Johnson (@sdssurveys) 6 januari 2015
APOGEE (Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment) använder en sofistikerad, nästan infraröd spektrograf för att tränga igenom tjockt damm och samla ljus från 100 000 avlägsna röda jättar. Genom att analysera spektrallinjerna som visas i detta ljus, kan forskare identifiera signaturerna av 15 olika kemiska element som utgör de avlägsna stjärnorna - observationer som hjälper forskare att sammanställa vår galaxs stjärnhistoria.
MARVELS (Multi-Object APO Radial Velocity Exoplanet Large-Area Survey) identifierar små vinglar i stjärnbanorna, rörelser som förråder gravitationspåverkan från kretsande planeter. Tekniken i sig är enastående. "MARVELS är den första storskaliga undersökningen som mäter dessa små rörelser för dussintals stjärnor samtidigt", förklarade projektets huvudutredare Jian Ge, "vilket innebär att vi kan undersöka och karakterisera hela populationen av jätteplaneter på sätt som inte var möjliga innan."
Vid pressmötena sade Ge att MARVELS observerade 5 500 stjärnor upprepade gånger och letade efter gigantiska exoplaneter runt dessa stjärnor. Hittills har uppgifterna avslöjat 51 gigantiska planetkandidater samt 38 bruna dvärgkandidater. Ge tillade att mer kommer att hittas med bättre databehandling.
SEGUE (Sloan Extension for Galactic Understanding and Exploration) avrundar kvartetten genom att analysera synligt ljus från 250 000 stjärnor i de yttre delarna av vår galax. Sammanfattningsvis "undersöker undersökningens observationer" fint i arbete som utförs av andra projekt inom SDSS-III. Constance Rockosi, ledare för SDG-III-domänen i SEGUE, återger betydelsen av sitt projekt iakttagelser av vår yttre galax: ”I kombination med den mycket mer detaljerade bilden av den inre galaxen från APOGEE, får vi en verkligt helhetsbild av Vintergatan."
Ett av de mest exceptionella egenskaperna hos SDSS-III är dess universalitet; det vill säga att varje byte av saftig information som finns i DR12 kommer att göras fritt tillgängligt för proffs, amatörer och ligga offentligt. Denna filosofi gör det möjligt för intresserade parter från alla samhällsskikt att bidra till att främja astronomin oavsett vilken kapacitet de kan.
Så lika viktigt som frisläppandet av DR12 är för dagens astronomer, men det finns fortfarande mycket mer arbete att göra. "Att korsa DR12-mållinjen är en enorm prestation av hundratals människor," sade Daniel Eisenstein, chef för SDSS-III-samarbetet, "Men det är ett stort universum där ute, så det finns mycket mer att observera."
DR12 inkluderar observationer gjorda av SDSS-III mellan juli 2008 och juni 2014. Projektets efterföljare, SDSS-IV, började sin körning i juli 2014 och kommer att fortsätta att observera i sex år till.
Här är videoanimeringen av universumets genomgång:
