I. törpe galaxis Zwicky 18. Kép jóváírása: NASA. kattints a kinagyításhoz
A Hubble Űrtávcső nemrégiben élesített nézete által feltárt nyomok lehetővé tették a csillagászok számára, hogy két láthatatlan „sötét anyag” helyét példátlan részletességgel feltérképezzék két nagyon fiatal galaxiscsoportban.
A Johns Hopkins Egyetemi Űrtávcső Tudományos Intézet csapata az Astrophysical Journal decemberi számában jelentette eredményeit. (Egyéb, kevésbé részletezett megfigyelések jelentek meg a kiadvány 2005. januári számában.)
A csoport eredményei hitelességet adnak arra az elméletre, miszerint a láthatatlan sötét anyag „kozmikus hálóinak” sűrűbb régióiban formálódó galaxisok alakulnak ki, ahogy a hab az óceánhullámok tetejére gyülekezik - mondta a tanulmány társszerzője, Myungkook, James Jee, asszisztens kutatás a tudósító a Johns Hopkins Krieger Művészeti és Tudományos Iskola Fizika és Csillagászat Tanszékén.
"A számítástechnika fejlődése most lehetővé teszi az egész világegyetem szimulálását, és az anyag összeillesztését csillagokká, galaxisokká, galaxiscsoportokká és óriási hosszúságú anyagszálakkal az első százezer évtől napjainkig", - mondta Jee. "Ugyanakkor nagyon nehéz feladat a szimulációs eredmények megfigyelés útján történő ellenőrzése, mivel a sötét anyag nem bocsát ki fényt."
Jee szerint a csapat megmérte a Hubble-képekben látható finom gravitációs „lencsét”? vagyis a galaxisok alakjainak kis torzulásait, amelyeket a gravitáció okoz a láthatatlan sötét anyagból? hogy elkészítse a részletes sötét anyag térképeit. Megfigyeléseiket két galaxiscsoportban végezték, amelyek akkor formálódtak, amikor az univerzum jelenlegi kora körülbelül fele volt.
"A készített képek egyértelműen azt mutatják, hogy a klaszter galaxisok a sötét anyag halok sűrűbb részein helyezkednek el, amelyek képeinkben lila színűek lesznek" - mondta Jee.
A munka megerősíti azt az elméletet, hogy a sötét anyag? amely az univerzum anyagának 90% -át teszi ki? és a látható anyagnak ugyanazon a helyen kell összeilleszkednie, mert a gravitáció összehúzza őket - mondta Jee. A sötét anyag koncentrációjának vonzania kell a látható anyagot, és ennek eredményeként elő kell segítenie a világító csillagok, galaxisok és galaxiscsoportok kialakulását.
A sötét anyag a modern kozmológia egyik leginkább rejtélyes problémája. Láthatatlan, mégis kétségtelenül ott van? a tudósok meg tudják mérni annak hatásait? pontos tulajdonságai továbbra sem találhatók meg. A sötét anyag földfelszíni távcsövekkel való részletesebb feltérképezésére tett korábbi kísérleteket a földi légkör turbulenciája akadályozta, amely elmosta a kapott képeket.
„A légkörön keresztüli megfigyelés olyan, mintha egy hullámokkal teli medence alján látnánk egy kép részleteit.” - mondta Holland Ford, a cikk egyik szerzője és a Johns Hopkins fizika és csillagásztudományi professzora.
A Johns Hopkins-STScI csapata az űr alapú Hubble távcső segítségével képes volt legyőzni a légköri akadályt. Az Advanced Camera for Surveys telepítése a Hubble-ban három évvel ezelőtt további jótékonyság volt, 10-szeresére növelve az előző HST felfedezési hatékonyságát.
A csapat két déli égbolton két galaxisfürtre összpontosult (mindegyik több mint 400 galaxist tartalmaz).
"Ezeket a képeket elsősorban a klaszterekben lévő galaxisok, és nem a háttér-galaxisok lencséinek tanulmányozására szánják." - mondta Richard White társszerző, az STScI csillagász, aki szintén az STScI Hubble adat-archívumának vezetője. „De a képek élessége és érzékenysége ideálisvá tette őket a projekthez. Ez a Hubble képek valódi szépsége: évekig használják őket új tudományos vizsgálatokhoz. "
A csapat elemzésének eredménye egy élénk részletességű, számítógéppel szimulált kép sorozat, amely szemlélteti a sötét anyag helyét. Jee szerint ezek a képek példátlan lehetőséget kínálnak a kutatóknak a sötét anyag tulajdonságainak bevezetésére.
A sötét anyag tömör szerkezete a klaszter galaxisok körül összhangban áll a jelenlegi hiedelemmel, miszerint a sötét anyag részecskék „ütközés nélküli”, mondta Jee. A normál anyag részecskéivel ellentétben a fizikusok úgy vélik, hogy nem ütköznek össze és szétszóródnak, mint a biliárdgolyók, hanem egyszerűen csak áthaladnak egymáson.
Az ütközésmentes részecskék nem bombázzák egymást, ahogy a két hidrogénatom teszi. Ha a sötét anyag részecskék ütköznének, akkor a sötét anyag sokkal simább eloszlását figyelhetnénk meg apró méretű, csomós struktúrák nélkül ”- mondta Jee.
Ford szerint ez a tanulmány azt bizonyítja, hogy az ACS egyedülállóan előnyös a gravitációs lencsék vizsgálatánál, és az idő múlásával jelentősen javítja a kozmikus szerkezet, valamint a sötét anyag kialakulásának és fejlődésének megértését.
"Nagyon örülök, hogy a tehetséges tudósok és mérnökök hétéves kemény munkája az Advanced Camera for Surveys elkészítéséhez mélyebb képeket és megértéseket kínál az egész emberiség számára a csodálatos világegyetem eredete" - mondta Ford, aki az ACS vezető kutatója és a tudományos csapat vezetője.
Az ACS tudományos és mérnöki csapata a Johns Hopkins Egyetemen és az Űrtávcső tudományos intézetében koncentrálódik, az egyetem Baltimore-i Homewood campusán. Ide tartoznak az Egyesült Államok és Európa más nagyobb egyetemeinek tudósai is. Az ACS-t a csapat fejlesztette ki a NASA NAS5-32865 szerződés alapján, és ezt a kutatást a NASA NAG5-7697 támogatása támogatta.
Eredeti forrás: JHU sajtóközlemény
