Patuljasta galaksija I Zwicky 18. Kreditna slika: NASA. Klikni za veću sliku
Tragovi otkriveni nedavno izoštrenim prikazom svemirskog teleskopa Hubble omogućili su astronomima da preslikaju lokaciju nevidljive „tamne materije“ u neviđenim detaljima u dva vrlo mlada galaksija.
Tim znanstvenog instituta Johns Hopkins sa sveučilišnog svemirskog teleskopa izvještava o svojim otkrićima u prosinjskom broju časopisa Astrophysical Journal. (Ostala, manje detaljna zapažanja pojavila su se u izdanju te publikacije za siječanj 2005.).
Rezultati tima pružaju vjerodostojnost teoriji da se galaksije koje možemo vidjeti formiraju u najgušćim područjima „kozmičkih mreža“ nevidljive tamne materije, baš kao što se mrlja okuplja na vrhovima oceana, rekao je koautor studije Myungkook James Jee, asistent za istraživanje znanstvenik na Odjelu za fiziku i astronomiju Henrya A. Rowlanda na Umjetničkoj školi Johns Hopkins 'Krieger.
"Napredak u računalnoj tehnologiji sada nam omogućava da simuliramo čitav svemir i pratimo koalescenciju materije u zvijezde, galaksije, grozdove galaksija i enormno dugačke vlakna materije od prvih stotinu tisuća godina do danas", rekao je Jee. "Međutim, vrlo je izazovno promatrati rezultate simulacije promatrano, jer tamna tvar ne emitira svjetlost."
Jee je rekao da je tim izmjerio suptilno gravitacijsko "leće" vidljivo na Hubbleovim slikama? to jest, mala izobličenja oblika galaksija uzrokovanih gravitacijom iz nevidljive tamne materije? za izradu detaljnih karata tamne materije. Oni su svoja promatranja proveli u dva skupa galaksija koje su se formirale kad je svemir bio oko polovine svoje sadašnje dobi.
"Slike koje smo snimili jasno pokazuju da su galaksije klastera smještene na najgušćim područjima haloa tamne materije, koje su na našim slikama isprepletene ljubičastom bojom", rekao je Jee.
Djelo podržava teoriju da je tamna materija? što čini 90 posto materije u svemiru? i vidljiva tvar bi se trebala sjedinjavati na istim mjestima jer ih gravitacija spaja, rekao je Jee. Koncentracije tamne materije trebale bi privući vidljivu tvar i kao rezultat pomoći u stvaranju svjetlucavih zvijezda, galaksija i galaksija.
Tamna tvar predstavlja jedan od najneupadljivijih problema moderne kozmologije. Nevidljivo, ali nedvojbeno tamo? znanstvenici mogu izmjeriti njegove učinke? njegove točne karakteristike ostaju nedostižne. Prethodni pokušaji detaljnog prikazivanja tamne materije pomoću zemaljskih teleskopa bili su hendikepirani turbulencijom u Zemljinoj atmosferi, koja je zamaglila rezultirajuće slike.
„Promatrati atmosferu je poput pokušaja vidjeti detalje slike na dnu bazena punog valova“, rekao je Holland Ford, jedan od koautora i profesor fizike i astronomije na Johnsu Hopkinsu.
Johns Hopkins-STScI tim je uspio savladati atmosfersku prepreku pomoću svemirskog teleskopa Hubble. Instalacija napredne kamere za ankete u Hubbleu prije tri godine bila je dodatna prednost, povećavajući učinkovitost otkrivanja prethodnog HST-a za 10 posto.
Tim se koncentrirao na dva galaksija (na kojima se nalazi više od 400 galaksija) na južnom nebu.
"Te su slike zapravo namijenjene proučavanju galaksija u klasterima, a ne objektivu pozadinskih galaksija", rekao je koautor Richard White, STScI astronom koji je ujedno i voditelj Hubbleove arhive podataka za STScI. "Ali oštrina i osjetljivost slika učinili su ih idealnim za ovaj projekt. To je prava ljepota Hubbleovih slika koje će se godinama koristiti za nova znanstvena istraživanja. "
Rezultat timske analize je niz živopisnih detalja, računalno simuliranih slika koje ilustriraju položaj tamne materije. Prema Jeeu, ove slike pružaju istraživačima neviđenu priliku za zaključivanje svojstava tamne materije.
Skupljena struktura tamne materije oko galaksija klastera u skladu je s trenutnim uvjerenjem da čestice tamne materije nisu "sudare", rekao je Jee. Za razliku od čestica normalne materije, fizičari vjeruju da se ne sudaraju i raspršuju poput bilijarnih kuglica, već jednostavno prolaze jedni preko drugih.
"Čestice bez sudara ne bombaju jedna drugu, kao što to čine dva vodikova atoma. Da su čestice tamne materije kolizije, primijetili bismo znatno glađu raspodjelu tamne materije, bez ikakvih sitnih nezgrapnih struktura ", rekao je Jee.
Ford je rekao da ova studija pokazuje da je ACS jedinstveno povoljan za studije gravitacijskog sočiva i s vremenom će značajno poboljšati razumijevanje formiranja i razvoja kozmičke strukture, kao i tamne materije.
"Izuzetno sam zadovoljan što sedam godina napornog rada toliko talentiranih znanstvenika i inženjera na izradi napredne kamere za ankete pruža cijelom čovječanstvu dublje slike i razumijevanja podrijetla našeg čudesnog svemira", rekao je Ford, koji je glavni istraživač za ACS i vođa znanstvenog tima.
Znanstveni i inženjerski tim ACS koncentriran je na Sveučilištu Johns Hopkins i Znanstvenom institutu za svemirski teleskop na sveučilišnom kampusu Homewood u Baltimoreu. Također uključuje znanstvenike s drugih velikih sveučilišta u Sjedinjenim Državama i Europi. ACS je razvio tim temeljem NASA-inog ugovora NAS5-32865, a ovo istraživanje podržalo je NASA-in grant NAG5-7697.
Izvorni izvor: JHU News Release
