Ezen a héten a Dark Energy Survey (DES) együttműködéssel foglalkozó tudósok kiadták az első részletes térképek sorozatát, amelyek a sötét anyag gravitációs hatásaiból következtetett eloszlását szemléltetik. Az új adatok a sötét anyag nagy rostjait mutatják, ahol a látható galaxisok és galaxiscsoportok fekszenek, és a kozmikus üregeket, ahol nagyon kevés galaxis található.
"Az eddigi elemzésünk összhangban áll azzal, amit a világegyetem jelenlegi képe előrejelz" - mondta Chihway Chang a zürichi svájci szövetségi technológiai intézetből (ETH), az elemzés társvezetője. "A térképekhez nagyítva megmértük, hogy a sötét anyag hogyan vesz körül a különféle típusú galaxisokat, és hogyan fejlődnek együtt a kozmikus idő alatt."
Az ég nagy területét átfogó kutatások és térképek az Egyesült Államok, az Egyesült Királyság, Spanyolország, Németország, Svájc és Brazília nemzetközi csapata erőteljes erőfeszítéseinek eredményei. Új eredményüket az American Physical Society (APS) ülésen jelentették be a marylandi Baltimore-ban.
A kozmológusok szerint a sötét anyag részecskék az idő múlásával áramlanak és összerakódnak a kozmosz bizonyos területein, gyakran ugyanazon a helyen, ahol a galaxisok képződnek és csoportosulnak. Idővel egy „kozmikus háló” alakul ki az egész világegyetemben. Bár a sötét anyag láthatatlan, az univerzummal kibővül, és érezte a gravitáció vonzódását. Az asztrofizikusok akkor rekonstruálhatják annak térképeit galaxisok millióinak felmérésével, akárcsak az következtethetné egy madárállomány eltolódó tájolását az árnyékából, amely a talaj mentén mozog.
A DES tudósok a világ egyik legerősebb digitális kamerájával, az 570 megapixeles Dark Energy Camera (DECam) kamerával készítették a térképeket, amelyek különösen érzékenyek a távoli galaxisok fényére. A 4 méteres Victor M. Blanco teleszkópra szerelték fel, amely a Cerro Tololo-amerikai Inter-amerikai Obszervatóriumban található, Észak-Chileben. Mindegyik kép a holdról a Földtől való hétszer nagyobb méretű terület adatait rögzíti.
Ezen felül a DECam csaknem tízszer gyorsabban gyűjti az adatokat, mint az előző gépek. David Bacon szerint a Portsmouthi Egyetem Kozmológiai és Gravitációs Intézetében: „Ez lehetővé teszi, hogy mélyebben bámuljunk az űrbe, és jobban megvilágítsuk a sötét anyag és a sötét energia hatásait. Ironikus módon, bár ezek a sötét entitások világegyetemünk 96% -át teszik ki, nehéz látni őket, és óriási mennyiségű adat szükséges. ”
A távcső és műszerei lehetővé teszik a pontos mérést egy „gravitációs lencse” néven ismert technikával. Az asztrofizikusok tanulmányozzák a galaxisok képeinek apró torzulásait és nyírását a sötét anyag gravitációs vonzása miatt körülöttük, hasonlóan a nagyítóban lévő tárgyak eltekert képeihez, azzal a különbséggel, hogy a DES-tudósok által megfigyelt lencsés galaxisok legalább 6 milliárd fény- évekre.
Chang és Vinu Vikram (Argonne Nemzeti Laboratórium) vezette az elemzést, amellyel példátlan részletességgel nyomon követték a sötét anyag hálóját a déli félteké 139 négyzet fokában. "Megvizsgáltuk az alig érzékelhető torzulásokat mintegy 2 millió galaxis formájában, hogy ezeket az új térképeket elkészítsük" - mondta Vikram. Ez az égbolt kevesebb, mint 0,4% -át teszi ki, de a kész DES-felmérés több mint harmincszor meg fogja térképezni ezt a területet az elkövetkező néhány évben.
Kutatási dokumentumot nyújtottak be közzétételre a A Királyi Csillagászati Társaság havi értesítései, és a DES csapata kedden közzétette az arXiv.org szerveren található iratkészlet részeként.
A DES tudósok által készített nagy méretű, egymással szomszédos térképek pontossága és részletessége lehetővé teszi más kozmológiai modellek tesztelését. "Nagyon izgatott vagyok, hogy ezek a térképek mit fognak mondani nekünk a galaxiscsoportok sötét anyagáról, különös tekintettel a módosított gravitáció elméleteire" - mondta Robert Nichol (Portsmouth University). Einstein gravitációs modellje, az általános relativitáselmélet, helytelen lehet nagy kozmológiai léptékben vagy az univerzum sűrűbb régióiban, és a Sötét Energia Felméréssel kapcsolatos folyamatos kutatás megkönnyíti ennek vizsgálatát.
