Iskrivljene vizije kozmičke mikrovalne pozadine - najranije svjetlosti koja se može otkriti - omogućuju astronomima da preslikaju ukupnu količinu vidljive i nevidljive materije u svemiru.
Otprilike 85 posto sve materije u svemiru tamna je materija, nevidljiva čak i najmoćnijim teleskopima, ali otkrivena gravitacijskim potezom.
Da bi pronašli tamnu tvar, astronomi traže efekt koji se zove gravitacijsko leće: kada se gravitacijsko povlačenje tamne materije savija i pojačava svjetlost iz udaljenijeg objekta. U svom najekscentričnijem obliku rezultat je višestrukih slika luka udaljenih kozmičkih objekata.
Ali postoji jedan upozorenje: da bi se otkrila tamna tvar, mora biti objekt neposredno iza njega. Zvijezde se moraju uskladiti.
U nedavnoj studiji koju je vodio dr. James Geach sa Sveučilišta u Hertfordshireu u Velikoj Britaniji, astronomi su umjesto toga usmjerili pogled na pozadinu kozmičke mikrovalne (CMB).
„CMB je najudaljenije / najstarije svjetlo koje možemo vidjeti“, rekao je dr. Geach za Space Magazine. "To se može smatrati površinom, koja osvjetljava čitav svemir."
Fotoni iz CMB-a jurili su prema Zemlji otkad je svemir star samo 380 000 godina. Jedan foton imao je priliku naići na obilje materije, učinkovito istražujući svu materiju u svemiru duž svoje vidne linije.
"Dakle, naš je pogled na CMB pomalo iskrivljen od onoga što on intrinzično izgleda - pomalo poput gledanja uzorka na dnu bazena", rekao je dr. Geach.
Primjećujući mala izobličenja u CMB-u, možemo ispitati svu tamnu tvar u čitavom svemiru. No, raditi upravo to je izuzetno izazovno.
Tim je promatrao južno nebo pomoću teleskopa Južni pol, 10-metarskog teleskopa dizajniranog za promatranje u mikrovalnoj pećnici. Ovo veliko, revolucionarno istraživanje proizvelo je CMB mapu južnog neba, koja je bila u skladu s prethodnim podacima CMB-a sa satelita Planck.
Karakteristične gravitacijske leće intervencijskim tvarima se ne mogu izdvojiti okom. Astronomi su se oslanjali na korištenje dobro razvijenog matematičkog postupka. Nećemo ulaziti u jezive detalje.
To je stvorilo „kartu ukupne projicirane gustoće mase između nas i CMB. Ako razmišljate o tome, to je nevjerojatno - to je tehnika promatranja kako mapirati svu masu u svemiru, sve do CMB-a ", objasnio je dr. Geach.
Ali tim tamo nije završio svoje analize. Umjesto toga, nastavili su mjeriti CMB leće na položajima kvazara - snažne supermasivne crne rupe u središtima najranijih galaksija.
"Otkrili smo da regije neba s velikom gustoćom kvazara imaju očigledno jači signal CMB leće, što implicira da su kvazari doista smješteni u strukturama velikih razmjera", dr. Ryan Hickox s koledža u Dartmouthu, drugi autor studije - rekao je za Space Magazine.
Konačno, CMB karta korištena je za određivanje mase ovih oreola tamne materije. Ovi se rezultati poklapaju s onima utvrđenim u starijim studijama, u kojima se gledalo kako su se kvazari udružili u svemiru, a da se uopće ne spominju CMB.
Dosljedni rezultati između dva neovisna mjerenja moćan su znanstveni alat. Prema dr. Hickoxu, to pokazuje da "imamo čvrsto razumijevanje kako supermasivne crne rupe obitavaju u velikim zgradama i da je (još jednom) Einstein bio u pravu."
Rad je prihvaćen za objavljivanje u Astrophysical Journal Letters i dostupan je za preuzimanje ovdje.
