SG.hu·
A Hubble fényt derített a sötét anyagra
A korosodó űrteleszkóp segítségével két fiatal galaxis új sötétanyag-térképét publikálták a Johns Hopkins Egyetem asztrofizikusai.
Azt eddig is tudtuk, hogy a sötét anyagnak léteznie kell, mivel nélküle, azaz egy gravitációs kötés hiányában a galaxisok egyszerűen széthullanának. Mindemellett egy olyasvalami feltérképezése, ami láthatatlan, elég nehézkésnek ígérkezett. A legutóbbi kísérletek sem hozták meg a várt eredményt, amit elsősorban a légkör okozta torzításnak tulajdonítottak. Holland Ford, a megjelent tanulmány társszerzője szerint a földi távcsövekkel ez az egész művelet olyan, mintha egy hullámzó medence aljáról próbálták volna kisilabizálni egy kép részleteit.
A légkör támasztotta nehézségeken végül egy űrtávcsővel sikerült felülemelkedniük. A Hubble segítségével két, egyenként több mint 400 galaxist magába foglaló klaszterről gyűjtöttek felvételeket a déli égbolton. A két galaxisklaszter viszonylag fiatal, nagyjából a világegyetem jelenlegi korának a felénél alakultak ki. A kutatók a Hubble felvételein sikerült kizárólag azt a finom torzulást megmérni, amit a láthatatlan anyag gravitációja okozott a galaxisok alakjában, majd a kapott adatokat egy számítógépes szimulációba táplálva elkészítették a részletes sötét anyag térképeket.
Myungkook James Jee kutató szerint a térképek bizonyító erejűek azon elmélet alátámasztásában, mely szerint a galaxisok a sötét anyag kozmikus hálóinak legsűrűbb területein jönnek létre, valahogy úgy, ahogy a vízcseppek összegyűlnek a pókháló szálainak metszéspontjaiban. Az új felfedezések alátámasztják azt az elméletet, mely szerint a sötét és a látható anyag ugyanazon a helyen egyesül, mivel a gravitáció egymáshoz húzza őket. A sötét anyag koncentrációi vonzzák a látható anyagot, így járulva hozzá a fényes csillagok, galaxisok és galaxisklaszterek kialakulásához.
Balra a Hubble képe, jobbra a Very Large Telescope felvétele, amit a légköri turbulencia pacává degradált
"A felvételeken tisztán látható, hogy a klaszterek a sötétanyag-udvarok legsűrűbb területein helyezkednek el, amit képeinken lilával jelöltünk" - mondta Jee. A sötét anyag a klaszterek körül megfigyelhető csomós szerkezete azt az általános nézetet is megerősíti, miszerint a sötét anyag részecskék ütközésmentesek. A fizikusok elmélkedései szerint a hagyományos anyagi részecskékkel ellentétben ezek nem ütköznek és szóródnak szét, hanem egyszerűen áthaladnak egymáson.
"Az ütközésmentes részecskék nem ostromolják egymást, ahogy azt két hidrogénatom tenné. Ha a sötétanyag-részecskék ütköznének, akkor sokkal egyenletesebb anyageloszlást figyelhettünk volna meg, a legkisebb csomós szerkezet jele nélkül" - magyarázta Jee.
Azt eddig is tudtuk, hogy a sötét anyagnak léteznie kell, mivel nélküle, azaz egy gravitációs kötés hiányában a galaxisok egyszerűen széthullanának. Mindemellett egy olyasvalami feltérképezése, ami láthatatlan, elég nehézkésnek ígérkezett. A legutóbbi kísérletek sem hozták meg a várt eredményt, amit elsősorban a légkör okozta torzításnak tulajdonítottak. Holland Ford, a megjelent tanulmány társszerzője szerint a földi távcsövekkel ez az egész művelet olyan, mintha egy hullámzó medence aljáról próbálták volna kisilabizálni egy kép részleteit.
A légkör támasztotta nehézségeken végül egy űrtávcsővel sikerült felülemelkedniük. A Hubble segítségével két, egyenként több mint 400 galaxist magába foglaló klaszterről gyűjtöttek felvételeket a déli égbolton. A két galaxisklaszter viszonylag fiatal, nagyjából a világegyetem jelenlegi korának a felénél alakultak ki. A kutatók a Hubble felvételein sikerült kizárólag azt a finom torzulást megmérni, amit a láthatatlan anyag gravitációja okozott a galaxisok alakjában, majd a kapott adatokat egy számítógépes szimulációba táplálva elkészítették a részletes sötét anyag térképeket.
Myungkook James Jee kutató szerint a térképek bizonyító erejűek azon elmélet alátámasztásában, mely szerint a galaxisok a sötét anyag kozmikus hálóinak legsűrűbb területein jönnek létre, valahogy úgy, ahogy a vízcseppek összegyűlnek a pókháló szálainak metszéspontjaiban. Az új felfedezések alátámasztják azt az elméletet, mely szerint a sötét és a látható anyag ugyanazon a helyen egyesül, mivel a gravitáció egymáshoz húzza őket. A sötét anyag koncentrációi vonzzák a látható anyagot, így járulva hozzá a fényes csillagok, galaxisok és galaxisklaszterek kialakulásához.
Balra a Hubble képe, jobbra a Very Large Telescope felvétele, amit a légköri turbulencia pacává degradált
"A felvételeken tisztán látható, hogy a klaszterek a sötétanyag-udvarok legsűrűbb területein helyezkednek el, amit képeinken lilával jelöltünk" - mondta Jee. A sötét anyag a klaszterek körül megfigyelhető csomós szerkezete azt az általános nézetet is megerősíti, miszerint a sötét anyag részecskék ütközésmentesek. A fizikusok elmélkedései szerint a hagyományos anyagi részecskékkel ellentétben ezek nem ütköznek és szóródnak szét, hanem egyszerűen áthaladnak egymáson.
"Az ütközésmentes részecskék nem ostromolják egymást, ahogy azt két hidrogénatom tenné. Ha a sötétanyag-részecskék ütköznének, akkor sokkal egyenletesebb anyageloszlást figyelhettünk volna meg, a legkisebb csomós szerkezet jele nélkül" - magyarázta Jee.