Hablo vaizdas iš didžiulės galaktikų sankaupos MACS J0717.5 + 3745. Kreditas:
NASA, ESA, Haraldas Ebelingas (Havajų universitetas Manoa) ir Jean-Paul Kneib (LAM)
Anksčiau šiais metais astronomai, naudodamiesi Hablo kosminiu teleskopu, sugebėjo nustatyti ploną tamsiosios medžiagos giją, kuri, atrodo, surišo tolimų galaktikų porą. Dabar buvo rastas kitas siūlas, ir mokslininkams a pavyko sudaryti trimatį kaitinamojo siūlo vaizdą, pirmą kartą kada nors sunkiai aptinkamą tamsiąją medžiagą pavyko išmatuoti taip detaliai. Jų rezultatai rodo, kad kaitinimo siūlelio masė yra didelė, ir, pasak tyrėjų, jei šie matavimai atspindi likusią Visatos dalį, tai šios struktūros gali sudaryti daugiau kaip pusę visos Visatos masės.
Manoma, kad tamsi materija nuo pat pradžių buvo Visatos dalis, tai liko iš Didžiojo sprogimo, sukūrusio pagrindą plataus masto Visatos struktūrai.
„Kosminio žiniatinklio gijos yra labai išplėstos ir labai pasklidusios, todėl jas labai sunku aptikti, jau nekalbant apie 3D tyrimus“, - sakė Mathilde Jauzac iš Prancūzijos Marselio laboratorijos ir KwaZulu-Natal universiteto universiteto pietuose Mathilde Jauzac. Afrika, pagrindinis tyrimo autorius.
Komanda sujungė didelės raiškos regiono, esančio aplink masyvų galaktikų klasterį MACS J0717.5 + 3745 (arba trumpai MACS J0717) - vieną iš masyviausių žinomų galaktikų klasterių, vaizdus ir nustatė, kad siūlas tęsiasi apie 60 milijonų šviesmečių nuo klasteris.
Komanda teigė, kad jų pastebėjimai yra pirmasis tiesioginis žvilgsnis į pastolių, suteikiančių Visatai struktūrą, formą. Jie panaudojo Hablo, NAOJ „Subaru“ teleskopą ir Kanados, Prancūzijos ir Havajų teleskopą su spektroskopiniais duomenimis apie jame esančias galaktikas iš „WM Keck“ observatorijos ir „Dvynių“ observatorijos. Išanalizavus šiuos stebėjimus, susidaro išsamus siūlelio formos vaizdas, jis išsikiša iš galaktikų spintelės beveik išilgai mūsų žvilgsnio.
Komanda išsamiai aprašė savo „receptą“ tyrinėti didžiulį, bet difuzinį gijų pluoštą. .
Pirmasis ingredientas: perspektyvus taikinys. Kosminės evoliucijos teorijos leidžia manyti, kad galaktikų klasteriai susiformuoja ten, kur susitinka kosminio tinklo siūlai, o siūlai lėtai kaupiasi į grupes. „Iš ankstesnio darbo su MACS J0717 mes žinojome, kad šis klasteris aktyviai auga ir todėl yra pagrindinis tikslas atlikti išsamų kosminio tinklo tyrimą“, - aiškina bendraautorius Haraldas Ebelingas (Havajų universitetas Manoa, JAV). vadovavo komandai, kuri prieš beveik dešimtmetį atrado MACS J0717.
Antrasis ingredientas: Pažangūs gravitacinių lęšių metodai. Garsioji Alberto Einšteino bendrojo reliatyvumo teorija sako, kad šviesos kelias yra sulenktas, kai jis praeina pro objektus ar šalia jų, turinčius didelę masę. Kosminio tinklo pluoštai didžiąja dalimi yra sudaryti iš tamsiosios medžiagos [2], kurios tiesiogiai nematyti, tačiau jų masės pakanka, kad sulenktų šviesą ir iškraipytų galaktikų atvaizdus fone procese, vadinamame gravitaciniu lęšiu. Komanda sukūrė naujas priemones vaizdo iškraipymus paversti masiniu žemėlapiu.
Trečias ingredientas: didelės skiriamosios gebos vaizdai. Gravitacinis lęšis yra subtilus reiškinys, todėl jį tiriant reikia išsamių vaizdų. Hablo stebėjimai leido komandai ištirti tikslią daugelio lęšių galaktikų formos deformaciją. Tai savo ruožtu atskleidžia, kur yra paslėptas tamsiosios medžiagos siūlas. „Iššūkis, - aiškina bendraautorius Jeanas Paulius Kneibas (LAM, Prancūzija), - turėjo rasti klasterio formos modelį, kuris atitiktų visas mūsų stebimas objektyvo savybes“.
Galiausiai: atstumų ir judesių matavimas. Hablo stebėjimai apie klasterį pateikia geriausią dviejų matmenų kaitinimo siūlelio žemėlapį, tačiau norint pamatyti jo formą 3D formate, reikėjo papildomų stebėjimų. Spalvoti vaizdai [3], taip pat spektrometrais išmatuoti galaktikų greičiai [4], naudojant duomenis iš „Subaru“, CFHT, „WM Keck“ ir „Gemini North“ teleskopų (visi Mauna Kea, Havajai) leido komandai nustatyti tūkstančius galaktikų. kaitinimo siūle ir aptikti daugelio jų judesius.
Buvo sukonstruotas modelis, kuris sujungė visų šių galaktikų padėties ir greičio informaciją, o tai atskleidė gijinės struktūros 3D formą ir orientaciją. Todėl komanda sugebėjo išmatuoti tikrąsias šios neaiškios gijinės struktūros savybes be neaiškumų ir paklaidų, kylančių projektuojant struktūrą į du matmenis, kaip įprasta tokiose analizėse.
Gauti rezultatai nustumia teorinio darbo ir kosminio tinklo skaitmeninių modelių sudarytų prognozių ribas. Mažiausiai 60 milijonų šviesmečių ilgio, MACS J0717 siūlas yra ekstremalus net astronominėse skalėse. Ir jei jos masės kiekį, išmatuotą komandos, galima laikyti reprezentatyviu gijų, esančių šalia milžiniškų klasterių, tada šie difuziniai ryšiai tarp kosminio tinklo mazgų gali turėti dar daugiau masės (tamsiosios medžiagos pavidalu), nei prognozavo teoretikai.
Daugiau informacijos rasite šiame „ESA HubbleCast“ vaizdo įraše:
Šaltinis: ESA Hablas
