Galaxia pitică I Zwicky 18. Credit imagine: NASA. Faceți clic pentru a mări
Indiciile dezvăluite de viziunea recent accentuată a Telescopului Spațial Hubble au permis astronomilor să mapeze locația „materiei întunecate” invizibile, în detalii fără precedent, în două grupări de galaxii foarte tinere.
O echipă a Institutului de Știință a Telescopului Spațial al Universității Johns Hopkins raportează concluziile sale în numărul din decembrie al Jurnalului Astrofizic. (Alte observații mai puțin detaliate au apărut în numărul din ianuarie 2005 al acestei publicații.)
Rezultatele echipei acordă credință teoriei că galaxiile pe care le putem vedea se formează în cele mai dense regiuni ale „țesăturilor cosmice” ale materiei întunecate invizibile, la fel cum spuma se adună pe vârful valurilor oceanului, a declarat co-autorul studiului Myungkook James Jee, asistent de cercetare om de știință în cadrul departamentului de fizică și astronomie Henry A. Rowland din Școala de Arte și Științe din Johns Hopkins.
„Avansele tehnologiei computerizate ne permit acum să simulăm întregul univers și să urmărim coalescența materiei în stele, galaxii, ciorchini de galaxii și filamente extrem de lungi de materie din prima sută de mii de ani până în prezent”, a spus Jee. „Cu toate acestea, este foarte dificil să verifici observațional rezultatele simulării, deoarece materia întunecată nu emite lumină.”
Jee a spus că echipa a măsurat „obiectivul” gravitațional subtil în imaginile Hubble? adică micile distorsiuni ale formelor galaxiilor cauzate de gravitație din materia întunecată nevăzută? pentru a produce hărțile detaliate ale materiei întunecate. Și-au condus observațiile în două grupuri de galaxii care se formau când universul avea aproximativ jumătate din vârsta sa actuală.
„Imaginile pe care le-am făcut arată clar că galaxiile de cluster sunt situate în cele mai dense regiuni ale halelor de materie întunecată, care sunt redate în violet în imaginile noastre”, a spus Jee.
Lucrarea sporește teoria că materia întunecată? care constituie 90 la sută din materie în univers? iar materia vizibilă trebuie să se unească în aceleași locuri, deoarece gravitația le unește, a spus Jee. Concentrațiile de materie întunecată ar trebui să atragă materia vizibilă și, ca urmare, să ajute la formarea de stele luminoase, galaxii și ciorchini de galaxii.
Materia întunecată prezintă una dintre cele mai nedumerite probleme în cosmologia modernă. Invizibil, dar fără îndoială acolo? oamenii de știință îi pot măsura efectele? caracteristicile sale exacte rămân evazive. Încercările anterioare de a cartografia în detaliu materia întunecată cu telescoape la sol au fost afectate de turbulența din atmosfera Pământului, care a estompat imaginile rezultate.
„Observarea prin atmosferă este ca și cum ai încerca să vezi detaliile unei imagini din fundul unei piscine pline de valuri”, a spus Holland Ford, unul dintre coautorii lucrării și profesor de fizică și astronomie la Johns Hopkins.
Echipa Johns Hopkins-STScI a reușit să depășească obstacolul atmosferic prin utilizarea telescopului Hubble din spațiu. Instalarea camerei avansate pentru sondaje în Hubble în urmă cu trei ani a reprezentat un element suplimentar, sporind eficiența descoperirii HST anterior cu un factor de 10.
Echipa s-a concentrat pe două grupuri de galaxii (fiecare conținând peste 400 de galaxii) pe cerul sudic.
„Aceste imagini au fost destinate, în principal, studierii galaxiilor din grupuri, și nu detectarea galaxiilor de fundal”, a declarat coautorul Richard White, un astronom STScI, care este, de asemenea, șeful arhivei de date Hubble pentru STScI. „Dar claritatea și sensibilitatea imaginilor le-au făcut ideale pentru acest proiect. Aceasta este adevărata frumusețe a imaginilor Hubble: acestea vor fi folosite ani de zile pentru noi investigații științifice. "
Rezultatul analizei echipei este o serie de imagini foarte detaliate, simulate de computer, care ilustrează locația materiei întunecate. Potrivit lui Jee, aceste imagini oferă cercetătorilor o oportunitate fără precedent de a deduce proprietățile materiei întunecate.
Structura aglomerată a materiei întunecate în jurul galaxiilor de cluster este în concordanță cu convingerea actuală că particulele de materie întunecată sunt „lipsite de coliziune”, a spus Jee. Spre deosebire de particulele normale de materie, cred fizicienii, acestea nu se ciocnesc și nu se împrăștie ca bilele de biliard, ci pur și simplu se trec între ele.
„Particulele fără coliziune nu se bombardează reciproc, așa cum fac doi atomi de hidrogen. Dacă particulele de materie întunecată ar fi colizionale, am observa o distribuție mult mai lină a materiei întunecate, fără structuri neplăcute la scară mică ”, a spus Jee.
Ford a spus că acest studiu demonstrează că ACS este unic avantajos pentru studiile cu lentile gravitaționale și va îmbunătăți, în timp, înțelegerea substanțială a formării și evoluției structurii cosmice, precum și a materiei întunecate.
„Sunt enorm de mulțumit că cei șapte ani de muncă asiduă realizată de atât de mulți oameni de știință și ingineri talentați pentru a face Camera avansată pentru sondaje oferă întregii umanități imagini mai profunde și înțelegeri despre originile minunatului nostru univers”, a spus Ford, care este investigator principal pentru ACS și lider al echipei științifice.
Echipa ACS de știință și inginerie este concentrată la Universitatea Johns Hopkins și la Institutul de Științe ale Telescopului Spațial din campusul de la Homewood al universității din Baltimore. De asemenea, include oameni de știință din alte universități importante din Statele Unite și Europa. ACS a fost dezvoltat de echipa conform contractului NASA NAS5-32865, iar această cercetare a fost susținută de subvenția NASA NAG5-7697.
Sursa originală: Comunicat de presă JHU
