Temna zadeva je bila nekaj skrivnosti že odkar je bila prvič predlagana. Poleg tega, da so poskušali najti nekaj neposrednih dokazov o njegovem obstoju, so znanstveniki zadnjih nekaj desetletij porabili tudi za razvoj teoretskih modelov, da bi razložili, kako deluje. V zadnjih letih je bilo priljubljeno mnenje, da je Dark Matter "hladen" in se razdaja v gručah po vesolju, opazovanje, podprto s podatki misije Planck.
Vendar pa je nova študija mednarodne skupine raziskovalcev naslikala drugačno sliko. S pomočjo podatkov iz raziskave stopnje Kilo (KiDS) so ti raziskovalci proučevali, kako je gravitacijski vpliv snovi na največje lestvice vplival svetloba, ki prihaja iz milijonov oddaljenih galaksij. Ugotovili so, da se zdi, da je Dark Matter bolj gladko razporejen po vesolju, kot se je prej mislilo.
V zadnjih petih letih je raziskava KiDS za raziskovanje 1500 kvadratnih stopinj južnega nočnega neba uporabljala VLT anketni teleskop (VST) - največji teleskop na ESO-jevem opazovalnem mestu La Silla Paranal v Čilu. To količino prostora spremljamo v štirih pasovih (UV, IR, zelena in rdeča) s pomočjo šibkih gravitacijskih leč in fotometričnih meritev rdečega premika.
V skladu z Einsteinovo teorijo splošne relativnosti gravitacijsko leče vključuje proučevanje, kako bo gravitacijsko polje masivnega predmeta upogibalo svetlobo. Medtem rdeče premikanje poskuša meriti hitrost, s katero se druge galaksije oddaljujejo od naše z merjenjem obsega, v katerem se njihova svetloba premakne proti rdečemu koncu spektra (tj. Njegova valovna dolžina postane daljša, hitreje se odmika vir).
Gravitacijsko lečo je še posebej koristno, če želimo določiti, kako je nastalo vesolje. Naš trenutni kozmološki model, znan kot model Lambda Cold Dark Matter (Lambda CDM), navaja, da je Temna energija odgovorna za pozno pospeševanje širitve vesolja in da je Dark Matter sestavljen iz masivnih delcev, ki so odgovorni za oblikovanje kozmološke strukture.
Z rahlo različico te tehnike, znane kot kozmični odmik, je raziskovalna skupina preučevala svetlobo iz oddaljenih galaksij, da bi ugotovila, kako je kriva zaradi prisotnosti največjih struktur v vesolju (kot so superklasterji in nitke). Kot je za Space Magazine po e-pošti povedal dr. Hendrik Hildebrandt - astronom z Inštituta za astronomijo Argelander (AIfA) in vodilni avtor prispevka:
"Običajno si človek omisli eno veliko maso, kot je grozdasti grozd, ki povzroči to upogibanje svetlobe. Toda tudi po vsem vesolju je zadeva. Svetloba iz oddaljenih galaksij se s tako imenovano velikoserijsko strukturo neprekinjeno odbija. Posledica tega je, da so galaksije, ki so blizu neba, "usmerjene" v isto smer. To je majhen učinek, vendar ga je mogoče meriti s statističnimi metodami iz velikih vzorcev galaksij. Ko merimo, kako močno galaksije "kažejo" v isto smer, lahko iz tega sklepamo na statistične lastnosti strukture velikega obsega, npr. srednja gostota snovi in kako močno je zadeva sestavljena / združena. "
S to tehniko je raziskovalna skupina opravila analizo 450 kvadratnih stopinj podatkov KiDS, kar ustreza približno 1% celotnega neba. Znotraj tega prostora je opazoval, kako je svetloba, ki prihaja iz približno 15 milijonov galaksij, medsebojno vplivala na vso snov, ki leži med njima in Zemljo.
Združevanje izjemno ostrih slik, ki jih je VST dobil z napredno računalniško programsko opremo, je ekipi uspelo izvesti eno najbolj natančnih meritev, kar jih je kdaj naredil kozmični striž. Zanimivo je, da rezultati niso bili skladni z rezultati, ki jih je pripravila misija Planck ESA, ki je bila doslej najobsežnejši zemljevid vesolja.
Planckova misija je zagotovila nekaj čudovito natančnih in natančnih informacij o kozmičnem mikrovalovnem ozadju (CMB). To je astronomom pomagalo, da preslikajo zgodnji vesolje, pa tudi razviti teorije o tem, kako je bila zadeva razporejena v tem obdobju. Kot je pojasnila Hildebrandt:
"Planck z veliko natančnostjo meri številne kozmološke parametre glede temperaturnih nihanj kozmičnega mikrovalovnega ozadja, to je fizičnih procesov, ki so se zgodili 400.000 let po velikem udaru. Dva od teh parametrov sta povprečna gostota snovi vesolja in merilo, kako močno je ta zadeva strnjena. S kozmičnim striženjem merimo tudi ta dva parametra, vendar precej poznejši kozmični časi (pred nekaj milijardami let ali približno 10 milijard let po velikem udaru), to je v naši novejši preteklosti. "
Vendar pa sta Hildebrandt in njegova ekipa ugotovila, da so vrednosti za te parametre bistveno nižje od tistih, ki jih je našel Planck. V bistvu njihovi kozmični rezultati striženja kažejo, da je v vesolju manj snovi in da je manj gruča, kot so predvidevali Planckovi rezultati. Ti rezultati bodo verjetno v prihodnjih letih vplivali na kozmološke študije in teoretično fiziko.
Kakor je že zdaj, Dark Matter ostaja neodkriti z uporabo standardnih metod. Tako kot črne luknje je tudi na njen obstoj mogoče sklepati le iz opaznih gravitacijskih učinkov, ki jih ima na vidno snov. V tem primeru se njegova prisotnost in temeljna narava merita s tem, kako je vplivala na razvoj vesolja v zadnjih 13,8 milijarde let. Ker pa so rezultati videti nasprotujoči si, bodo astronomi morda morali ponovno razmisliti o nekaterih svojih dosedanjih predstavah.
"Obstaja več možnosti: ker ne razumemo prevladujočih sestavin vesolja (temne snovi in temne energije), se lahko igramo z lastnostmi obeh," je dejala Hildebrandt. "Na primer, različne oblike temne energije (bolj zapletene kot najpreprostejša možnost, ki je Einsteinova" kozmološka konstanta ") bi lahko razložile naše meritve. Druga vznemirljiva možnost je, da je to znak, da so zakonitosti gravitacije na lestvici Vesolja drugačne od splošne relativnosti. Za zdaj lahko rečemo, da se zdi, da nekaj ni ravno prav! "
