Najnowsze odkrycia w dziedzinie astrofizyki rzucają nowe światło na kształt naszego Wszechświata. Dzięki innowacyjnemu projektowi znanemu jako Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), naukowcy osiągnęli znaczący postęp w badaniach kosmologicznych. BOSS, będąc częścią trzeciej fazy Sloan Digital Sky Survey (SDSS-III), posłużył do mapowania rozkładu jasnych czerwonych galaktyk (LRG) oraz kwazarów, co pozwoliło na wykrycie charakterystycznego wzoru oscylacji akustycznych barionów w wczesnym Wszechświecie. Te fale dźwiękowe, poruszające się przez wczesny Wszechświat, pozostawiły wyraźny ślad w rozkładzie materii, zarówno w postaci niewidzialnej ciemnej materii, jak i zwyczajnej materii, w tym galaktyk, kwazarów i międzygalaktycznego wodoru.

BOSS wykorzystał zarówno galaktyki, jak i odległe kwazary do pomiaru oscylacji akustycznych barionów (BAO), co jest kluczowym śladem w sposobie rozmieszczenia materii, wynikającym z warunków panujących we wczesnym Wszechświecie. To właśnie te oscylacje dały naukowcom nowy "standardowy wzorzec" do mierzenia ekspansji Wszechświata. Najnowsze eksperymenty, w tym BOSS i badania satelity Planck nad promieniowaniem mikrofalowym tła kosmicznego, ustaliły skalę BAO, mierzoną we współczesnym Wszechświecie, na około 450 milionów lat świetlnych.

Co ciekawe, analiza BOSS obejmowała spektra 1 277 503 galaktyk i pokrywała 8 509 kwadratowych stopni widocznego z półkuli północnej nieba. Jest to największa próbka Wszechświata kiedykolwiek badana przy tej gęstości. Kiedy zostanie zakończona, BOSS będzie miał zebrane wysokiej jakości spektra 1,3 miliona galaktyk, plus 160 000 kwazarów i tysięcy innych obiektów astronomicznych, pokrywając 10 000 kwadratowych stopni.

Regularne grupowanie galaktyk w różnych epokach, począwszy od promieniowania mikrofalowego tła kosmicznego (CMB), określa historię ekspansji Wszechświata. BOSS umożliwił stworzenie trójwymiarowych map gęstości galaktyk w przestrzeni, co jest istotne dla zrozumienia dużych struktur Wszechświata. Warto zauważyć, że galaktyki nie poruszają się jednolicie - ich wzajemne oddziaływanie grawitacyjne wpływa na próby pomiaru dużych struktur.

Odkrycia BOSS są niezwykle ważne, ale to tylko początek długiej drogi do zrozumienia ciemnej energii. Proponowany instrument do badania ciemnej energii, Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), na podstawie międzynarodowego partnerstwa zainicjowanego przez Berkeley Lab, pozwoli na mapowanie ponad 20 milionów galaktyk i ponad trzech milionów kwazarów na północnej półkuli nieba. Dzięki temu będzie można wypełnić brakujące luki, których nie osiągnął BOSS, rozszerzając i wyostrzając pokrycie historii ekspansji Wszechświata od pierwszego pojawienia się promieniowania mikrofalowego tła kosmicznego do dnia dzisiejszego.

Należy podkreślić, że choć BOSS dostarczył najdokładniejszej dotychczas kalibracji standardowego wzorca BAO, to nadal istnieją pytania dotyczące dokładnego kształtu i topologii Wszechświata. Praca nad BOSS i przyszłe badania z DESI będą kontynuowane, aby dostarczyć nam jeszcze dokładniejszego obrazu naszego niezwykle płaskiego, a prawdopodobnie nieskończonego Wszechświata.