Škratova galaksija I Zwicky 18. Kreditna slika: NASA. Kliknite za povečavo
Namigi, ki jih je razkril pred kratkim izostren pogled na vesoljski teleskop Hubble, so astronomom omogočili, da v dveh zelo mladih skupinah galaksij podrobno preslikajo lokacijo nevidne "temne snovi".
Ekipa znanstvenega inštituta Johns Hopkins University-Space Telescope Science poroča o svojih ugotovitvah v decembrski številki Astrophysical Journal. (Druga, manj podrobna opažanja so se pojavila v številki te publikacije januarja 2005.)
Rezultati ekipe potrjujejo teorijo, da se galaksije, ki jih lahko vidimo, oblikujejo na najgostejših območjih "kozmičnih mrež" nevidne temne snovi, tako kot se na vrhu oceanskih valov zbira pero, je povedal soavtor študije Myungkook James Jee, asistent za raziskave znanstvenik na oddelku za fiziko in astronomijo Henryja A. Rowlanda na šoli za umetnost in znanost Johnsa Hopkinsa.
"Napredek v računalniški tehnologiji nam zdaj omogoča, da simuliramo celotno vesolje in sledimo strjevanju snovi v zvezde, galaksije, grozde galaksij in izjemno dolge nitke snovi od prvih sto tisoč let do danes," je dejal Jee. "Vendar je zelo težko opazovati preverjanje rezultatov simulacije, ker temna snov ne oddaja svetlobe."
Jee je dejal, da je ekipa izmerila subtilno gravitacijsko "lečo", ki je vidno na Hubblijevih slikah? torej majhna izkrivljanja oblik galaksij, ki jih povzroči gravitacija iz nevidne temne snovi? za izdelavo podrobnih zemljevidov temne snovi. Svoja opazovanja so opravili v dveh grozdih galaksij, ki so se oblikovale, ko je bilo vesolje približno polovico svoje sedanje starosti.
"Slike, ki smo jih posneli, jasno kažejo, da so grozdaste galaksije nameščene na najgostejših območjih haloov temne snovi, ki so na naših slikah vijolične," je dejal Jee.
Delo podpira teorijo o temni temi? kar predstavlja 90 odstotkov snovi v vesolju? in vidna snov naj se združi na istih mestih, ker jih gravitacija potegne skupaj, je dejal Jee. Koncentracije temne snovi bi morale pritegniti vidno snov in posledično pomagati pri nastajanju svetlečih zvezd, galaksij in galaksijskih grozdov.
Temna snov predstavlja enega najbolj zagonetnih problemov v sodobni kozmologiji. Nevidno, a vsekakor tam? znanstveniki lahko merijo njegove učinke? njegove natančne lastnosti ostajajo nedostopne. Prejšnji poskusi podrobnega preslikavanja temne snovi s zemeljskimi teleskopi so bili ovirani zaradi turbulenc v Zemljini atmosferi, ki so zameglile nastale slike.
"Opazovanje skozi atmosfero je kot poskušanje podrobnosti slike na dnu bazena, polnega valov," je dejal Holland Ford, eden od soavtorjev prispevka in profesor fizike in astronomije pri Johnsu Hopkinsu.
Ekipi Johnsa Hopkins-STScI je uspelo premagati atmosfersko oviro z uporabo vesoljskega teleskopa Hubble. Namestitev napredne kamere za ankete v Hubblu pred tremi leti je bila dodatna ugodnost, saj je učinkovitost odkrivanja prejšnjega HST-ja povečala za 10.
Skupina se je osredotočila na dve grozdni grozdi (v vsaki je bilo več kot 400 galaksij) na južnem nebu.
"Te slike so bile v resnici namenjene predvsem preučevanju galaksij v grozdih, ne pa lečenju galaksij v ozadju," je dejal soavtor Richard White, astronom STScI, ki je tudi vodja arhiva podatkov Hubble za STScI. »Toda ostrina in občutljivost slik sta ju naredila idealno za ta projekt. To je resnična lepota Hubblijevih slik: leta jih bodo uporabljali za nove znanstvene raziskave. "
Rezultat analize ekipe je vrsta živo podrobnih računalniško simuliranih slik, ki prikazujejo lokacijo temne snovi. Po besedah Jeeja te slike raziskovalcem ponujajo izjemno priložnost za sklepanje o lastnostih temne snovi.
Zgrajena struktura temne snovi okoli galaksij v grozdu je skladna s trenutnim prepričanjem, da so delci temne snovi "brez trka", je dejal Jee. Fiziki za razliko od delcev normalne materije verjamejo, da se ne trčijo in ne raztresejo kot biljardne kroglice, ampak preprosto preidejo drug v drugega.
"Delci, ki ne trčijo, se med seboj ne bombardirajo, kot to počneta dva vodikova atoma. Če bi bili delci temne snovi trčni, bi opazovali veliko bolj gladko porazdelitev temne snovi, brez drobnih nerodnih struktur, "je dejal Jee.
Ford je dejal, da ta študija dokazuje, da je ACS edinstveno koristen za študije gravitacijske leče in bo sčasoma bistveno izboljšal razumevanje nastanka in razvoja kozmične strukture, pa tudi temne snovi.
"Zelo sem zadovoljen, da sedem let trdega dela toliko nadarjenih znanstvenikov in inženirjev za izdelavo napredne kamere za ankete daje vsemu človeštvu globlje podobe in razumevanje porekla našega čudovitega vesolja," je dejal Ford, ki je glavni raziskovalec za ACS in vodja znanstvene skupine.
Znanstvena in inženirska ekipa ACS je skoncentrirana na univerzi Johns Hopkins in Znanstvenem inštitutu za vesoljski teleskop v univerzitetnem kampusu Homewood v Baltimoru. Vključuje tudi znanstvenike z drugih večjih univerz v ZDA in Evropi. ACS je razvila ekipa v okviru Nasine pogodbe NAS5-32865, to raziskavo pa je podprla NASA-ina donacija NAG5-7697.
Izvirni vir: JHU News Release
