A Hubble fejlett felmérési kamerájával a csillagászok képesek voltak feltérképezni egy láthatatlan sötét anyagot egy távoli galaxisban, amely lehetővé tette számukra, hogy elkészítsék az univerzum sötétségének egyik legélesebb és leg részletesebb térképét. A láthatatlan és meghatározhatatlan anyag keresése nehéz feladat, ám ezt a csillagászok több mint egy évtizede próbálták megtenni. Ez az új térkép arra is utalást adhat az univerzum többi titokzatos dolgára - a sötét energiára -, és milyen szerepet játszott az univerzum korai formáló éveiben.
A Dan Coe által a JPL-nél vezetett csapat a Hubble-val a 2,2 milliárd fényév távolságban lévő Abell 1689-re nézett. A klaszter gravitációja, amely elsősorban a sötét anyagból származik, úgy működik, mint egy kozmikus nagyító, meghajlítva és erősítve a mögötte lévő távoli galaxisok fényét. Ez a gravitációs lencsének nevezett hatás több, megvetemedett és nagymértékben nagyított képet hoz létre ezekről a galaxisokról, így a galaxisok torznak és homályosnak tűnnek. A torzított képek tanulmányozásával a csillagászok megbecsülték a sötét anyag mennyiségét a klaszterben. Ha a klaszter gravitációja csak a látható galaxisokból származna, a lencse torzulása sokkal gyengébb lenne.
Azt találták, hogy a galaxisfürtök a vártnál korábban is kialakulhattak, még mielőtt a sötét energia támadása gátolta volna növekedésüket.
A sötét energia elvonja a galaxiseket egymástól, meghosszabbítva a köztük lévő teret, ezáltal elnyomva a galaxis klasztereknek nevezett óriási struktúrák kialakulását. Az egyik csillagászok meg tudja vizsgálni ezt az ősi háborús vontatást a sötét anyag klaszterekben való eloszlásának feltérképezésével.
"A lencsés képek olyanok, mint egy nagy puzzle" - mondta Coe. "Itt először találtunk ki egy módszert az Abell 1689 tömegének elrendezésére úgy, hogy az összes háttér-galaxist megvilágítsa a megfigyelt helyzetükbe." Coe ezt az információt felhasználva magasabb felbontású térképet készített a klaszter sötét anyag eloszlásáról, mint korábban lehetséges volt.
A nagyobb felbontású tömegtérképük alapján Coe és munkatársai megerősítik a korábbi eredményeket, amelyek azt mutatják, hogy az Abell 1689 magja sokkal sűrűbb a sötét anyagban, mint amit a méretű klaszternél elvárt volna, a szerkezet növekedésének számítógépes szimulációi alapján. Az Abell 1689 egy maroknyi más jól megvizsgált klaszterhez csatlakozik, amelyek hasonló sűrű magokkal rendelkeznek. A megállapítás meglepő, mert a sötét energia erőfeszítése a világegyetem történetének korai szakaszában minden galaxis-klaszter növekedését megdöbbent volna.
"A galaxis klasztereknek tehát milliárd évvel korábban kellett volna kialakulniuk ahhoz, hogy felépüljenek a mai számokhoz" - mondta Coe. A korábbi időkben az univerzum kisebb volt és sűrűbben tele volt sötét anyaggal. Úgy tűnik, hogy az Abell 1689 már születésekor jól táplálkozott a korai világegyetemben körülvevő sűrű anyaggal. A klaszter ezt a tömeget magával vitte magával felnőtt élete során, hogy megjelenjen, ahogy ma megfigyeljük. ”
A csillagászok több klaszter tanulmányozását tervezik, hogy megerősítsék a sötét energia lehetséges befolyását. A Hubble egyik fő programja, amely elemezni fogja a sötét anyagot a hatalmas galaxis klaszterekben, a Cluster Lensing és a Supernova felmérés a Hubble-lel (CLASH). Ebben a felmérésben a távcső 25 klasztert fog vizsgálni, összesen egy hónapig a következő három évben. A CLASH klasztereket erőteljes röntgenkibocsátásuk miatt választották ki, jelezve, hogy nagy mennyiségű forró gázt tartalmaznak. Ez a bőség azt jelenti, hogy a klaszterek rendkívül hatalmasak. Ezeknek a klasztereknek a megfigyelésével a csillagászok feltérképezik a sötét anyag eloszlását és meggyőzőbb bizonyítékokat keresnek a korai klaszterek kialakulására és esetleg a korai sötét energiára.
