Kreditna slika: Chandra
Nova slika rentgenskega observatorija Chandra pomaga astronomom razumeti sestavo temne snovi v vesolju. Rentgenski podatki kažejo, da se gostota temne snovi gladko povečuje vse do središča galaksije, kar ustreza napovedim modela "hladne temne snovi". Ta model dobi ime po predpostavki, da so se delci temne snovi počasi gibali, ko so se galaksije prvič oblikovale, in se z normalno snovjo sporazumevale le z gravitacijo.
Astronomi so z NASA-ino rentgenskim opazovalnikom Chandra naredili najbolj podrobno sondo o razporeditvi temne snovi v množici galaksij. Njihovi rezultati kažejo, da približno 80 odstotkov snovi v vesolju sestavlja hladna temna snov - skrivnostni subatomski delci, ki so ostali iz gostega zgodnjega vesolja.
Chandra je opazovala kopico galaksij z imenom Abell 2029, ki se nahaja približno milijardo svetlobnih let od Zemlje. Grozd je sestavljen iz tisoč galaksij, zajetih v velikanskem oblaku vročega plina, in količine temne snovi, ki ustreza več kot sto bilijonom soncev. V središču tega grozda je ogromna, eliptično oblikovana galaksija, ki naj bi bila nastala iz združitev številnih manjših galaksij. Rentgenski podatki kažejo, da se gostota temne snovi gladko povečuje vse do osrednje galaksije grozda. To odkritje se strinja s napovedmi modelov hladne temne snovi in je v nasprotju z drugimi modeli temne snovi, ki napovedujejo izravnavo količine temne snovi v središču grozda.
"Bil sem res presenečen nad tem, kako dobro smo lahko izmerili temno snov tako globoko v jedro bogatega grozda," je dejal Aaron Lewis s kalifornijske univerze Irvine, glavni avtor dokumenta, ki opisuje rezultate v nedavni številki revije The Astrofizični vestnik. "Še vedno imamo zelo malo ideje o natančni naravi teh delcev, vendar naši rezultati kažejo, da se morajo obnašati kot hladna temna snov."
Hladna temna snov dobi svoje ime po predpostavki, da so se delci temne snovi počasi premikali, ko so se začele oblikovati galaksije in grozdni grozdi. Delci temne materije medsebojno delujejo, "normalna" materija pa samo s pomočjo gravitacije.
Uspeh astronomov pri postavljanju tako strogih omejitev pri razporejanju temne snovi je bil deloma posledica Chandrove sposobnosti, da naredi zemljevid visoke intenzitete ločljivosti in temperaturne karte, deloma pa tudi zaradi izbire cilja. Grozd in osrednja galaksija sta nenavadno pravilna, le malo ali nič znaka motnje.
Vroči plin v gruči zadržuje v grozdu predvsem težnost temne snovi, zato je porazdelitev vročega plina določena s porazdelitvijo temne snovi. Z natančnim merjenjem porazdelitve rentgenskih žarkov iz vročega plina so astronomi lahko najbolje izmerili razporeditev temne snovi v notranjem območju grozdne skupine.
"Medtem ko je Abell 2029 povprečnemu človeku morda dolgočasno," je dejal soavtor prispevka David Buote, "astrofiziki pa so čist užitek za študij, saj omogoča zelo enostavno in natančno primerjavo teorije in opazovanje. "
Kot primer, so prejšnja opažanja galaksije galaksije Hydra A Larryja Davida iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziko v Cambridgeu, Massachuset in sodelavci ugotovila podoben rezultat, vendar so dokazi o eksplozivni aktivnosti v osrednji galaksiji otežili naredite dokončne zaključke o naravi temne snovi. Profil temne snovi, ki je bil predstavljen za Abell 2029, dokazuje, da so rezultati Hydra zanesljivi in je pomembna neodvisna potrditev napovedi hladne temne snovi.
John Stocke z univerze v Koloradu, Boulder je bil vključen tudi v to raziskovanje. Chandra je 12. aprila 2000 s 5.6 uro opazoval Abell 2029 z detektorjem ACIS. Nasin center za vesoljske polete Marshall v Huntsvilleu, Alaha, upravlja program Chandra za Urad za vesoljske znanosti, sedež NASA, Washington. Northrop Grumman iz Redondo Beacha v Kaliforniji, prej TRW, Inc., je bil glavni razvojni izvajalec opazovalnice. Smithsonian Astrophysical Observatory nadzoruje znanost in letalske operacije iz rentgenskega centra Chandra v Cambridgeu, Massachusetts.
Izvirni vir: Chandra News Release
