Ta teden so znanstveniki s sodelovanjem Dark Energy Survey (DES) izdali prvi v nizu podrobnih zemljevidov, ki so prikazali razporeditev temne snovi, ki izhaja iz njenih gravitacijskih učinkov. Novi podatki kažejo velike nitke temne snovi, kjer ležijo vidne galaksije in galaksije in kozmične praznine, kjer prebiva zelo malo galaksij.
"Naša dosedanja analiza je v skladu s tistim, kar napoveduje trenutna slika vesolja," je dejal Chihway Chang iz Švicarskega zveznega tehnološkega inštituta (ETH) v Zürichu, sovodja analize. "Če približamo zemljevidom, smo izmerili, kako temna snov zajema galaksije različnih vrst in kako se skupaj razvijajo v kozmičnem času."
Raziskave in zemljevidi, ki segajo na veliko območje neba, so plod velikega truda mednarodne ekipe iz ZDA, Velike Britanije, Španije, Nemčije, Švice in Brazilije. Svoje nove rezultate so objavili na sestanku Ameriškega fizikalnega društva (APS) v Baltimoreu v Marylandu.
Kot trdijo kozmologi, se delci temne snovi skozi čas pretakajo in združijo v določenih predelih kozmosa, pogosto na istih mestih, kjer se galaksije tvorijo in grozdijo. Sčasoma se po vsem vesolju razvije "kozmični splet". Čeprav je temna snov nevidna, se širi z vesoljem in čuti težo. Astrofiziki lahko nato rekonstruirajo zemljevide z raziskovanjem milijonov galaksij, podobno kot bi lahko sklepali na premikajočo se orientacijo jate ptic iz sence, ki se premika po tleh.
Znanstveniki DES so zemljevide ustvarili z eno najmočnejših digitalnih fotoaparatov na svetu, 570-milijonsko slikovno kamero Dark Energy (DECam), ki je še posebej občutljiva na svetlobo iz oddaljenih galaksij. Postavljen je na 4-metrski teleskop Victor M. Blanco, ki se nahaja v Medameriškem observatoriju Cerro Tololo na severu Čila. Vsaka njena slika beleži podatke z območja, ki je 20-krat večje od Lune, kakor je vidno z zemlje.
Poleg tega DECam zbira podatke skoraj desetkrat hitreje kot prejšnji stroji. Po besedah Davida Bacona z Inštituta za kozmologijo in gravitacijo Univerze v Portsmouthu, "To nam omogoča, da se zagledamo globlje v vesolje in z večjo jasnostjo vidimo učinke temne snovi in temne energije. Ironično je, da čeprav temne entitete predstavljajo 96% našega vesolja, je njihovo videnje težko in zahteva ogromno podatkov. "
Teleskop in njegovi instrumenti omogočajo natančne meritve s tehniko, imenovano "gravitacijsko lečo." Astrofiziki preučujejo majhna izkrivljanja in striženje posnetkov galaksij zaradi gravitacijskega vlečenja temne snovi okoli njih, podobno kot izkrivljene slike predmetov v povečevalnem steklu, le da so lenzirane galaksije, ki jih opazijo znanstveniki DES, najmanj 6 milijard svetlobe oz. let stran.
Chang in Vinu Vikram (Argonne National Laboratory) sta vodila analizo, s katero sta v 139 kvadratnih stopinjah južne poloble v neprimerljivih podrobnostih izsledila splet temne snovi. "Za izdelavo teh novih zemljevidov smo izmerili komaj zaznavna izkrivljanja v obliki približno 2 milijonov galaksij," je dejal Vikram. To znaša manj kot 0,4% celotnega neba, vendar bo dokončana raziskava DES v naslednjih nekaj letih začrtala več kot 30-krat to območje.
Svojo raziskovalno nalogo so predložili v objavo v prihodnji številki revije Mesečna obvestila Royal Astronomical Societyin ekipa DES jo je v torek javno objavila kot del nabora dokumentov na strežniku arXiv.org.
Natančnost in podrobnost teh velikih sosednjih zemljevidov, ki jih izdelujejo znanstveniki DES, bodo omogočili preizkuse drugih kozmoloških modelov. "Zelo sem navdušen nad tem, kaj nam bodo ti zemljevidi povedali o temni snovi v galaksijskih grozdih, zlasti v zvezi s teorijami spremenjene gravitacije," pravi Robert Nichol (Univerza v Portsmouthu). Einsteinov model gravitacije, splošne relativnosti bi bil lahko napačen na velikih kozmoloških lestvicah ali v najgostejših regijah vesolja, nenehne raziskave s pomočjo raziskave s temno energijo pa bodo olajšale raziskave tega.
