Wetenschappers van de Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III) hebben de de tot nog toe grootste drie-dimensionale kaart gemaakt van het verre heelal. Ze gebruikten hiervoor het licht van 14000 quasars om de verdeling van intergalactische waterstofwolken in kaart te brengen. Hierdoor krijgen we inzicht in hoe het heelal er 11 miljard jaar geleden uitzag.

Quasars zijn zeer heldere lichtbronnen die vooral worden gezien op grote afstanden in het heelal. Het zijn immense zwarte gaten in het centrum van sterrenstelsels. Door het opslokken van omringende materie zenden ze zeer veel straling uit. Maar door hun grote afstand zien wij ze slechts als betrekkelijk zwakke lichtpuntjes. Onderweg naar ons toe passeert het licht van de quasars veel intergalactische waterstofwolken en die veroorzaken spectraallijnen in de spectra van de quasars.

Men kijkt vooral naar de sterke Lyman-alpha lijn van waterstof. De intensiteit van de lijn is een maat voor de dichtheid van de wolk en zijn roodverschuiving in het spectrum is een maat voor de afstand tot de wolk. Omdat het licht van een quasar door zeer veel wolken reist, ontstaat in het spectrum een groot aantal lijnen naast elkaar, wat wel het ‘Lyman-alpha-bos’ wordt genoemd. Voor dit nieuwe onderzoek heeft men het ongelofelijke aantal van 14000 quasars onderzocht, verdeeld over de gehele hemel.

De waarnemingen zijn gedaan als onderdeel van de Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), de grootste van de vier ‘surveys’ die samen SDSS-III vormen. Iedere quasar is door mensen bekeken, maar uiteindelijk zijn alle waarnemingen met computers geanalyseerd. De aldus verkregen drie-dimensionale kaart van de waterstofverdeling op grote afstand kan worden vergeleken met modelberekeningen voor de opbouw van het jonge heelel. De huidige kaart is zeker niet het eindstation. De BOSS-waarnemingen gaan door tot 2014 en men hoopt uiteindelijk 140 duizend quasars op te meten om een nog veel gedetailleerdere kaart te maken.

Uiteindelijk hoopt men uit deze waarnemingen ook op te kunnen maken hoe de snelheid van de uitdijing van het heelal veranderd is. Een nog meer ambitieuze survey – BigBOSS – is ook al in voorbereiding. (Astronieuws)

Edwin Mathlener

Meer informatie:

• Measuring the distant universe in 3-D

• BOSS: Dark Energy and the Geometry of Space

Image: An illustration of the concept of baryon acoustic oscillations, which are imprinted in the early universe and can still be seen today in galaxy surveys like BOSS  (Illustration courtesy of Chris Blake and Sam Moorfield).