Kép jóváírása: Chandra
A Chandra röntgen-megfigyelőközpont által készített új kép segít a csillagászoknak megérteni a sötét anyag összetételét az univerzumban. A röntgen adatok azt mutatják, hogy a sötét anyag sűrűsége egyenletesen növekszik egészen a galaxis közepéig, ami megegyezik a „hideg sötét anyag” modell előrejelzéseivel. Ez a modell annak a feltételezéséből kapta a nevét, hogy a sötét anyag részecskéi lassan mozogtak, amikor a galaxisok először kialakultak, és csak a gravitáció révén lépnek kölcsönhatásba a normál anyaggal.
A csillagászok a NASA Chandra X-ray Observatory-ját használják a sötét anyag eloszlásának a legpontosabb próbájához a galaxisok hatalmas klaszterében. Eredményeik azt mutatják, hogy az univerzum anyagának körülbelül 80% -a hideg sötét anyagból áll - titokzatos szubatomi részecskék, amelyek a sűrű korai univerzumból maradtak meg.
Chandra Abell 2029 nevű galaxiscsoportot figyelt meg, amely körülbelül egymilliárd fényévnyire van a Földtől. A klaszter ezer galaxisból áll, amelyeket egy gigantikus forró gázfelhő borít be, és több száz trillió Napnak felel meg a sötét anyag mennyiségéből. E klaszter középpontjában egy hatalmas, elliptikus alakú galaxis található, amelyről azt gondolják, hogy sok kisebb galaxis egyesüléseiből jött létre. A röntgen adatok azt mutatják, hogy a sötét anyag sűrűsége egészen simán növekszik a klaszter központi galaxisában. Ez a felfedezés egyetért a hideg sötét anyag modellek előrejelzéseivel, és ellentétes más sötét anyag modellekkel, amelyek a klaszter közepén a sötét anyag mennyiségének kiegyenlítését jósolják.
"Nagyon meglepett, hogy mennyire sikerült a sötét anyagot annyira mélyen mérni egy gazdag klaszter magjában" - mondta Aaron Lewis a kaliforniai egyetemi egyetemen, Irvine, a cikk vezető szerzője, amely a The Astrophysical Journal. "Még mindig nagyon kevés gondolatunk van ezen részecskék pontos természetéről, de eredményeink azt mutatják, hogy úgy kell viselkedniük, mint a hideg sötét anyag."
A hideg sötét anyag azzal a feltevéssel kapja a nevét, hogy a sötét anyag részecskék lassan mozogtak, amikor a galaxisok és galaxiscsoportok kialakulni kezdtek. A sötét anyag részecskék csak a gravitáció révén lépnek kölcsönhatásba egymással és a „normál” anyag.
A csillagászok azon sikere, hogy ilyen szűk korlátozásokat vezettek be a sötét anyag eloszlására, részben annak köszönhető, hogy Chandra képes nagy felbontású intenzitást és hőmérsékleti térképet készíteni, részben annak köszönhető, hogy a célpontot választották. A klaszter és a központi galaxis szokatlanul szabályos, kevés vagy egyáltalán nincs zavar jele.
A klaszterben lévő forró gázt elsősorban a sötét anyag gravitációja tartja a klaszterben, tehát a forró gáz eloszlását a sötét anyag osztja meg. A forró gázból származó röntgensugarak eloszlásának pontos mérésével a csillagászok még a lehető legjobban meg tudták mérni a sötét anyag eloszlását egy galaxis klaszter belső területén.
"Noha az Abell 2029 unalmas lehet az átlagember számára, hogy megnézze" - mondta David Buote, a cikk társszerzője -, ez az asztrofizikusok tanulmányozásának tisztességes öröme, mivel lehetővé teszi az elmélet és az értelem nagyon egyszerű és pontos összehasonlítását. megfigyelés."
Példaként említjük, hogy a Hydra A galaxis klaszter korábbi megfigyelései, amelyeket Larry David készített a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központból, Cambridge, Massachusetts és munkatársai, hasonló eredményt találtak, ám a központi galaxisban a robbanásveszélyes tevékenység bizonyítéka megnehezítette határozott következtetéseket von le a sötét anyag természetéről. Az Abell 2029-re levonható sötét anyag profil bizonyítékot szolgáltat arra, hogy a Hydra eredmények megbízhatóak és fontos, független megerősítését nyújtják a hideg sötét anyag előrejelzéseinek.
John Stocke, a Boulder-i Colorado Egyetem szintén részt vett ebben a kutatásban. Chandra 2000. április 12-én 5,6 órán keresztül megfigyelte az Abell 2029-et az ACIS detektorral. A NASA Marshall űrrepülési központja, Huntsville, Alabama, a NASA washingtoni székhelyű Űrtudományi Iroda Chandra programját kezeli. Northrop Grumman, a kaliforniai Redondo Beach, korábban a TRW Inc. volt a fő fejlesztő vállalkozás a obszervatórium számára. A Smithsonian Astrophysical Observatory irányítja a tudományt és a repülési műveleteket a Chandra X-ray Center-ről Cambridge-ben, Mass.
Eredeti forrás: Chandra sajtóközlemény
