老板测量宇宙的规模，以百分之一的准确性

艺术家宇宙测量比例的概念。Baryon声学振荡是球囊和其他物质在球体中簇的趋势，它起源于穿过早期宇宙等离子体的密度波。在这个例证中，聚类大大夸大了。球体的半径（白线）是“标准尺”的规模，允许天文学家在一个百分比准确度，宇宙的大规模结构中确定以及它的发展方式。图片由Zosia Rostomian，劳伦斯伯克利国家实验室

使用来自Baryon振荡光谱调查的数据，研究人员宣布他们已经测量了宇宙的规模，以百分之一的准确性。

Baryon振荡光谱调查（BOSS）合作宣布，老板已经测量了宇宙的规模，以百分之一的准确性。这种精确度的这种和未来措施是确定暗能量的性质的关键。

“宇宙规模的百分比准确性是有史以来最精确的这样的测量，”Boss的主要调查员David Schlegel说，美国能源部伯克利国家实验室（Berkeley Lab）的物理部门。“二十年前，天文学家争论估计差异达到50％。五年前，我们将不确定性提高了五个百分点;一年前，这是两倍。一个百分比的准确性将是长时间来的标准。“

BOSS是第三个斯隆数字天空调查（SDSS-III）中最大的计划。自2009年以来，老板在新墨西哥州的Apache Point天文台中使用了Sloan基础望远镜，以纪录高精度的频谱超过一百万个星系，带有0.2到0.7的红移，回顾超过六十亿多年进入宇宙的过去。Schlegel说：“我们相信老板数据库包括比世界上所有其他望远镜收集的星系的更多红扒者。”

BOSS将继续收集数据，直到2014年6月。伯克利·实验室成员说，加州大学伯克利大学的物理学和天文学教授的Martin White表示，我们现在完成了分析，因为我们有90％的老板最终数据，我们通过结果非常兴奋。“

Baryon声学振荡（BAO）是星系的常规聚类，其比例为衡量宇宙结构的演变而提供“标准标尺”。准确的测量显着地锐化了我们对基本宇宙学特性的了解，包括暗能量如何加速宇宙的扩张。

结合近期宇宙微波背景辐射（CMB）和超新加达加速膨胀措施的措施，BOSS结果表明暗能量是宇宙学常数，其强度在空间或时间不变。虽然不太可能是爱因斯坦一般的相对论的缺陷，但是老板分析的作者注意到“理解加速扩张的物理原因仍然是现代物理学中最有趣的问题之一。”

在其他宇宙参数中，BOLD表示，BOSS分析“还提供了空间曲率的最佳确定之一。答案是，它没有太多弯曲。“

呼叫三维宇宙“扁平”是指其形状由高中熟悉的欧几里德几何形状良好描述：直线是平行的，三角形加入最多180度。非凡的平坦性意味着宇宙经历了相对较长的通货膨胀，直到大爆炸后立即达到第二次或更多的十倍。

“我们关心的原因之一是，一个平坦的宇宙对宇宙是无穷无尽的影响，”Schlegel说。“这意味着 - 虽然我们不能确定它永远不会结束 - 它可能是宇宙永远在太空中永远延伸，并将在一段时间内继续。我们的结果与无限宇宙一致。“

BOSS分析基于SDSS-III的数据发布10和11（10号DR 10和11号），并已在皇家天文学会的每月通知中提交出版物;该分析可在网址提供http://arxiv.org/abs/1312.4877。

在星系的海洋中涟漪

BOSS分析包含1,277,503个星系的光谱，占据北半球可见的8,509度的天空。这是在这种密度调查的宇宙中最大的样本。完成后，老板将收集高素质的130万间星系的光谱，以及160,000个Quasars和数千个其他天文物体，占地10000平方度。

可见物质中密度的周期性涟漪（“缩短”，短暂的“）普遍存在池塘表面上的雨珠等宇宙。常规的Galaxy聚类是通过早期宇宙的热血浆移动的压力波的直接后代，这是如此热，致密的光（光子）和物质颗粒，包括质子和电子颗粒，紧密地连接在一起。看不见的暗物质也是混合物的一部分。

然而，在大爆炸后380,000年后，扩张混合物的温度已经足够冷却以逃避，弥合新透明的宇宙具有强烈的辐射，这在134亿年继续冷却到今天的淡淡但普遍存在的宇宙微波背景。

在原始密度涟漪中CMB记录周期性温度的微小变化，其中欧洲航天局的普朗克卫星采用了最新和最准确的措施。在BOSS星系的聚类中保留了相同的周期性，这也反映了底层暗物质分布的BAO信号。

以不同的ERAS定期聚类，从CMB开始，建立了宇宙的扩展历史记录。BOSS Collaborator Beth Reid of Berkeley Lab将星系的二维天空坐标加上他们的红移，进入空间中星系密度的3d地图。

“这是来自卷中的星系密度的波动我们正在考虑我们提取宝标准统治者，”她说。“比较天空的不同地区在平等的基础上，首先我们必须撤消来自大气效应或其他模式引起的其他模式的变化，以及我们如何与望远​​镜观察天空。”结果至关重要地依赖于对射频的准确度量，这在空间和时间内披露了星系的位置。但星系不会在锁定步骤中移动。

“当星系靠近他们的相互引力吸引力时，他们会推动它们并干扰测量大规模结构的尝试，”Schlegel说。“他们的特殊动作使其难以编写整体重力增长的公式。”

然而，里德说，“我们有一个非常好的模型，因为这些扭曲看起来像什么。星系密度场向您展示了物质浓度的位置，并且特殊的速度场点在所有局部和密度下的净效应方向上的方向。“

“老板数据令人敬畏，”马丁白人说：“但是在我们可以在数据之外得到什么之前，许多其他碎片必须进入到位。”复杂的计算机算法对于协调固有的不确定性至关重要。“我们在计算机中赚了成千上万的模型宇宙，然后观察他们，因为老板会这样做，并努力回答”如果是什么？“的问题。

通过衡量他们的算法如何分析这些模型宇宙，被称为“模拟”并基于现实但人工星系的目录，经验丰富的老板团队能够在应用于真正的BOSS数据时评估和微调算法。

基于伯克利实验室的国家能源研究科学计算中心（NERSC）对分析和模拟的创建至关重要。白人说，“NERSC留出资源，让我们在违反截止日期时快速推动分析。它们提供了一个虚拟会议的地方，世界各地的协作成员可以在共享平台上融入共享平台，他们需要进行研究的数据和计算资源。“

BOSS现在提供了BAO的标准统治者最准确的校准。宇宙的扩张历史在古代延伸期间，过去六十亿多年来，在过去60亿多年来，当扩张已经停止缓慢和加速开始时，已经衡量了前所未有的准确性。但准确的是，新的老板结果只是一个开始。更高的覆盖范围和更好的分辨率对于了解黑暗能量本身至关重要。

基于由Berkeley Lab领导的近50个机构的国际伙伴关系，建议的暗能谱仪（DESI）将使亚利桑那州KITT山顶上梅尔尔望远镜造成超过2000万条的星系，以及超过300万套，在14,000方北部天空的程度。通过填补老板无法达到的缺失的eons，Desi可以从宇宙背景辐射的第一次出现到当今的第一个外观来锐化并延长宇宙的扩张历史。

与此同时，老板提前于2014年6月完成的时间表，仍然是用于绘制宇宙的首要仪器。

出版物：提交皇家天文学会的月度通知

研究报告的PDF副本：SDSS-III重子振荡光谱调查中的星系聚类：数据发布10和11个星系样本中的Baryon声学振荡

图像：Zosia Rostomian，劳伦斯伯克利国家实验室