A kozmikus mikrohullámú háttér elvonult látomásai - a legkorábban kimutatható fény - lehetővé teszik a csillagászoknak, hogy feltérképezzék a látható és láthatatlan anyag teljes mennyiségét az univerzumban.
Az univerzum összes anyagának körülbelül 85% -a sötét anyag, még a legerősebb távcsövek számára is láthatatlan, de gravitációs vonzásával kimutatható.
Annak érdekében, hogy megtalálják a sötét anyagot, a csillagászok egy gravitációs lencsének nevezett hatást keresnek: amikor a sötét anyag gravitációs vonzása meghajlik és felerősíti a távoli tárgytól származó fényt. Excentrikusabb formájában a távoli kozmikus objektumok több ív alakú képét eredményezi.
De van itt egy figyelmeztetés: ahhoz, hogy a sötét anyagot felismerjük, közvetlenül mögötte kell lennie egy tárgynak. A 'csillagokat' igazítani kell.
Egy nemrégiben végzett tanulmányban, amelyet Dr. James Geach vezet az Egyesült Királyságban a Hertfordshire-i Egyetemen, a csillagászok inkább a kozmikus mikrohullámú háttérrel (CMB) foglalkoztak.
"A CMB a legtávolabbi / legrégebbi fény, amelyet láthatunk" - mondta Dr. Geach a Space Magazine-nak. "Ez felületnek tekinthető, amely az egész világegyetem háttérvilágítását szolgálja."
A CMB fotonjai a Föld felé rohannak, mivel az univerzum csak 380 000 éves volt. Egyetlen fotonnak esélye volt sok anyag bejutására, miután az univerzumban lévő összes anyagot látómezeje mentén szondázta.
"Tehát a CMB-re vonatkozó nézetünk kissé torz, attól függően, hogy ahogy az belsőleg néz ki - kissé olyan, mintha egy medence alján lévő mintát nézzük" - mondta Dr. Geach.
Megfigyelve a CMB kis torzulásait, meg tudjuk vizsgálni az összes sötét anyagot az egész univerzumban. De ezt csak rendkívül kihívást jelent.
A csapat a déli égbolt távmérőjével, a 10 méteres távcsővel, a mikrohullámú megfigyelésekre tervezte a déli eget. Ez a nagy, úttörő felmérés elkészítette a déli égbolt CMB térképét, amely összhangban volt a Planck műholdas korábbi CMB adataival.
A beavatkozó anyag által a gravitációs lencsére jellemző jelek nem vonhatók ki szemmel. A csillagászok egy jól kidolgozott matematikai eljárás alkalmazására támaszkodtak. Nem fogunk belemenni a csúnya részletekbe.
Ez elkészítette a „köztünk és a CMB-n belüli teljes előrejelzett tömegsűrűség térképét. Ez elég hihetetlen, ha erre gondolunk - ez egy megfigyelési technika, amellyel az univerzum egész tömegét térképezhetjük vissza, közvetlenül a CMB-hez ”- magyarázta Dr. Geach.
De a csapat nem fejezte be az elemzést ott. Ehelyett folytatták a CMB lencséjének mérését a kvazárok helyzetében - erőteljes szupermasszív fekete lyukakkal a legkorábbi galaxisok központjában.
"Megállapítottuk, hogy az égbolt olyan területein, ahol nagy a kvazárok sűrűsége, egyértelműen erősebb CMB lencsejele van, ami arra utal, hogy a kvazárok valóban nagyméretű anyagszerkezetekben helyezkednek el" - mondta Dr. Ryan Hickox a Dartmouth Főiskolától - a tanulmány második szerzője -. mondta a Space Magazine.
Végül a CMB térképet alkalmaztuk ezeknek a sötét anyagnak a halóinak tömegének meghatározására. Ezek az eredmények megegyeztek a régebbi tanulmányokban meghatározottakkal, amelyek azt vizsgálták, hogy a kvazárok miként csoportosulnak az űrben, egyáltalán nem hivatkozva a CMB-re.
A két független mérés közötti konzisztens eredmények hatékony tudományos eszköz. Dr. Hickox szerint ez azt mutatja, hogy "jól megértjük, hogy a nagy léptékű fekete lyukak miként helyezkednek el nagy léptékű szerkezetekben, és hogy Einsteinnek (ismét) igaza volt".
A tanulmányt elfogadták az Astrophysical Journal Letters-ben való közzétételre, és letölthető itt.
