Točna ilustracija mladih galaksija udaljenih <lve milijarde svjetlosnih godina dalekoKliknite za povećanje / a>
Astronomi su otkrili jasne pokazatelje da su nakupine tamne materije osnova za novonastale galaksije udaljene oko dvanaest milijardi svjetlosnih godina. Jedno gnijezdo tamne materije može njegovati nekoliko mladih galaksija. Ovi rezultati istraživača s Instituta za svemirski teleskop, Nacionalnog astronomskog opservatorija Japana i Sveučilišta u Tokiju potvrđuju predviđanja trenutno dominantne teorije kozmologije poznate kao model Cold Dark Matter.
Najnovija istraživanja sugeriraju da tamna tvar važi običnu tvar faktor sedam. Iako se tamna tvar ne može vidjeti izravno teleskopom, ona se astronomima otkriva snažnim gravitacijskim povlačenjem obližnjih zvijezda i plina, pa čak i galaksija.
Galaksije su često skupljene zajedno, a način na koji se grupiraju uglavnom je određen gravitacijom.
Proučavajući kako se galaksije grupiraju, moguće je utvrditi kako se raspodjeljuje tamna tvar i kako utječe na rođenje i rast galaksija. U prošlosti je bilo izuzetno teško proučiti grupiranje mladih galaksija. Mlade galaksije izgledaju onesviještene zbog velikih udaljenosti, a promatranje je bilo pronalaženje dovoljno njih da prouče kako se grupiraju.
Masami Ouchi sa Sveučilišnog instituta za svemirski teleskop upotrijebio je teleskop Subaru i njegovu kameru Suprime-Cam kako bi proučavao komad neba u sazviježđu Cetus (kit) nazvanom Subaru / XMM-Newton Deep Survey Field (SXDS). Ovaj komad neba pokriva područje pet puta veće od punog mjeseca. Snimanjem dubokih i osjetljivih slika polja u tri boje vidljive svjetlosti, SXDS tim uspio je pronaći oko sedamnaest tisuća (17.000) mladih galaksija udaljenih dvanaest milijardi svjetlosnih godina. Taj je broj deset puta veći od prethodnih studija takvih mladih galaksija.
Na temelju tih podataka, tim je utvrdio:
1) Postoji mnogo parova galaksija s razdvajanjima manjim od osam stotina tisuća (800 000) svjetlosnih godina.
2) Čak i na velikim udaljenostima, galaksije su snažno nakupljene.
Oba se rezultata očekuju ako se galaksije ugnijezde u grozdovima tamne materije. SXDS tim je promatrane rezultate detaljno usporedio s teorijskim predviđanjima koja su zasnovana na modelu Hladne tamne materije člana tima Takashi Hamana i otkrila da prosječna gomila tamne materije teži čak šest stotina milijardi (600.000.000.000) Sunca i da je jedan jedini nakupina tamne materije obuzima više mladih galaksija.
Neovisno o tome, Nobunari Kashikawa iz Japanskog nacionalnog astronomskog opservatorija također su koristili Subaruovu kameru Suprime-Cam za proučavanje područja neba u zviježđu Coma Berenices (Bereniceina kosa) nazvanog Subaru Deep Field (SDF). Ovo je polje veličine samo jednog polnog mjeseca, ali dostupni podaci su dvostruko osjetljiviji od podataka SXDS polja. SDF tim pronašao je oko pet tisuća (5.000) mladih galaksija na udaljenosti od dvanaest milijardi svjetlosnih godina, a osam stotina (800) još mlađih galaksija na udaljenosti od dvanaest milijardi petsto milijuna svjetlosnih godina. SDF tim je također mogao dvaput provjeriti identitet mladih galaksija uzimajući spektralne podatke galaksija pomoću teleskopa Subaru i Keck. SDF tim neovisno je dobio gore opisane rezultate 1) +2) i zaključio da neke pojedinačne nakupine tamne tvari sadrže više mladih galaksija. Na slikama SDF-a moguće je vidjeti nekoliko novorođenih galaksija spuštenih zajedno na malom području. Usporedbom podataka SDF-a s detaljnim računalnim simulacijama rasta kvrga u Cold Dark Matteru člana tima Masahiro Nagashima sa Sveučilišta u Kyotu, SDF-ov tim zaključuje da teži nakupini tamne materije imaju više svijetlih galaksija, te da ova prednost daje korelacije pronađene u stvarnom promatranju.
Dvije ekipe zajedno pronašle su prve konkretne dokaze da su mlade galaksije u ranom svemiru ugniježđene u grozdovima tamne materije i da jedna hrpa tamne materije njeguje nekoliko mladih galaksija. Oba tima iskoristila su jedinstvenu sposobnost teleskopa Subaru za snimanje duboko osjetljivih slika na velikom nebu.
Izvorni izvor: NAOJ News Release
