O ilustrare exactă a tinerilor galaxii va fi mai mică de miliarde de ani lumină. Faceți clic pentru a mări / a>
Astronomii au găsit indicii clare că grupurile de materie întunecată sunt motivele de alăptare ale galaxiilor nou-născute la aproximativ doisprezece miliarde de ani lumină. Un singur cuib de materie întunecată poate hrăni mai multe galaxii tinere. Aceste rezultate ale cercetătorilor de la Institutul de Știință al Telescopului Spațial, Observatorului Astronomic Național al Japoniei și Universității din Tokyo confirmă predicțiile teoriei actualmente dominante a cosmologiei, cunoscută sub numele de modelul Dark Dark Matter.
Studii recente sugerează că substanța întunecată cântărește materia obișnuită cu un factor de șapte. Deși materia întunecată nu poate fi văzută direct printr-un telescop, aceasta se dezvăluie astronomilor prin puternica sa atracție gravitațională asupra stelelor și gazelor din apropiere și chiar a galaxiilor.
Galaxiile sunt adesea grupate împreună și modul în care acestea se determină în mare parte prin gravitație.
Studiind modul în care se aglomerează galaxiile, este posibil să se determine modul în care este distribuită materia întunecată și cum afectează nașterea și creșterea galaxiilor. În trecut, a fost extrem de dificil să studiem aglomerarea galaxiilor tinere. Tinerele galaxii par slabe din cauza distanțelor mari și găsindu-le suficient pentru a studia modul în care clusterul a fost o provocare observațională.
Masami Ouchi de la Institutul de Știință al Telescopului Spațial și colegii săi au folosit telescopul Subaru și camera sa Suprime-Cam pentru a studia o bucată de cer din constelația Cetus (balena) numită Subaru / XMM-Newton Deep Survey Field (SXDS). Această bucată de cer acoperă o suprafață de cinci ori mai mare decât luna plină. Luând imagini profunde și sensibile ale câmpului în trei culori de lumină vizibilă, echipa SXDS a reușit să găsească aproximativ șaptesprezece mii (17.000) de galaxii tinere, la 12 miliarde de ani lumină. Acest număr este de zece ori mai mare decât studiile anterioare asupra unor astfel de galaxii tinere.
Pe baza acestor date, echipa a constatat că:
1) Există multe perechi de galaxii cu separații mai mici de opt sute de mii (800.000) ani-lumină.
2) Chiar și la distanțe mari, galaxiile sunt puternic grupate.
Ambele rezultate sunt de așteptat dacă galaxiile sunt încorporate în grupuri de materii întunecate. Echipa SXDS a comparat rezultatele observaționale în detaliu cu predicțiile teoretice bazate pe un model Cold Dark Matter de către membru al echipei Takashi Hamana și a constatat că numărul mediu de cuiburi de materie întunecată cântărește până la șase sute de miliarde (600.000.000.000) de sol, și că un singur o mulțime de materii întunecate adăpostește mai multe galaxii tinere.
În mod independent, Nobunari Kashikawa de la Observatorul Astronomic Național din Japonia și colegii au folosit, de asemenea, camera foto Subaru-Cam de la Subaru pentru a studia o zonă a cerului în constelația Coma Berenices (părul Berenice), denumită Field Subaru Deep (SDF). Acest câmp are doar dimensiunea unei luni pline, dar datele disponibile sunt de două ori mai sensibile decât datele câmpului SXDS. Echipa SDF a găsit aproximativ cinci mii (5.000) de galaxii tinere la o distanță de doisprezece miliarde de ani lumină și opt sute (800) galaxii mai tinere, la o distanță de doisprezece miliarde cinci sute de milioane de ani-lumină. Echipa SDF a putut, de asemenea, să verifice dublu identitățile galaxiilor tinere, luând date spectrale ale galaxiilor cu telescoapele Subaru și Keck. Echipa SDF a obținut în mod independent rezultatele 1) +2) descrise mai sus și a ajuns la concluzia că unele grupări de materie întunecată adăpostesc mai multe galaxii tinere. În imaginile SDF, este posibil să vedem mai multe galaxii nou-născute îmbrăcate într-o zonă mică. Prin compararea în detaliu a datelor SDF cu simulări computerizate de înaltă precizie a creșterii aglomerărilor în materie de întuneric rece de către membrul echipei Masahiro Nagashima de la Universitatea Kyoto, echipa SDF concluzionează că grupurile mai grele de materie întunecată au galaxii mai luminoase și că această preferință produce corelațiile găsite în observația reală.
Cele două echipe au găsit împreună primele dovezi concrete că galaxiile tinere din universul timpuriu sunt înglobate în grupuri de materie întunecată și că un singur grup de materii întunecate alăptează mai multe galaxii tinere. Ambele echipe au profitat de abilitatea unică a telescopului Subaru de a realiza imagini sensibile în profunzime pe o mare zonă de cer.
Sursa originală: Comunicat de presă NAOJ
