Norėdami apskaičiuoti atstumą iki galaktikos, turime išmatuoti judėjimo greitį – taigi ir šviesos paraudonavimą. Tą padaryti iš principo nesudėtinga, jei galime matuoti galaktikos spektrą – šviesio priklausomybę nuo bangos ilgio. Tada užtenka identifikuoti keletą spektro linijų ir, žinodami jų tikruosius bangos ilgius, galime nustatyti poslinkį.
Tačiau spektro matavimas reikalauja nemažai laiko ir stebėjimų resursų, tad tą galima padaryti tik nedidelei daliai galaktikų. Daug lengviau išmatuoti galaktikos šviesį skirtinguose plačiuose spektro ruožuose, kurie vadinami fotometrinėmis juostomis. Tačiau kaip tokius grubius duomenis susieti su tikruoju galaktikos nuotoliu?
Dabar pristatyta tiksliausia šio ryšio kalibracija. Analizei tyrėjai pasirinko 230 tūkstančių galaktikų, kurios pateko į dviejų palyginus naujų apžvalgų stebėjimų lauką. Pirmoji apžvalga – Tamsiosios energijos spektroskopinio prietaiso (angl. Dark Energy Spectroscopic Instrument, DESI), kuriuo ketinama išmatuoti beveik 50 milijonų galaktikų spektrą. Antroji – „KiDS-VIKING“, kuria daugybė galaktikų stebimos fotometriškai.
Identifikavę galaktikas, tarpusavyje atitinkančias tarp abiejų duomenų rinkinių, tyrėjai susiejo jų padėtis spalvų erdvėje su spektroskopiškai išmatuotu raudonuoju poslinkiu.
Spalvų erdvė – tai parametrų rinkinys, nurodantis keleto galaktikos spalvų vertes, o spalva astronomijoje vadinamas skirtumas tarp objekto ryškumo dviejose gretimose fotometrinėse juostose. KiDS-VIKING naudojamos devynios juostos, taigi gaunamos aštuonios spalvos.
Skirtingų galaktikų spalvų skirtumai apima tiek jų raudonąjį poslinkį dėl Visatos plėtimosi, tiek fizikinius skirtumus dėl dydžio, masės, pasisukimo krypties ir žvaigždėdaros istorijos.
Visgi raudonasis poslinkis, panašu, yra dominuojantis efektas: tipinis nuokrypis tarp raudonojo poslinkio, įvertinto pagal galaktikų spalvas, ir įvertinto pagal spektrą, neviršija 0,04. Šio dydžio ryšys su atstumo ar šviesos kelionės laiko verte priklauso nuo to, ties kokiu raudonuoju poslinkiu jį skaičiuosime.
Artimiausioje aplinkoje 0,04 raudonojo poslinkio paklaida atitinka pusę milijardo metų šviesos kelionės, o ties z=1 (maždaug puse Visatos amžiaus) – 150 milijonų metų. Iš vienos pusės, tokios paklaidos atrodo nemažos. Iš kitos, apytikriams skaičiavimams šiuos duomenis vis tiek galima naudoti.
Šio tyrimo spalvų erdvė apima daugiau nei pusę to, kuo remsis pradedantis darbą Euclid teleskopas ir artimiausiais metais pradėsiantis Veros Rubin teleskopas. Jie abu matuos šimtų milijonų, o gal net milijardų galaktikų fotometriją, kuria remiantis bus siekiama išsiaiškinti didžiausių Visatos struktūrų augimo detales.
Galėdami praktiškai automatiškai gana patikimai nustatyti atstumą iki šių galaktikų astronomai galės daug lengviau ir patikimiau analizuoti ir jų raidą.
Tyrimo rezultatai publikuojami „MNRAS“.
