Nykštukinė galaktika I Zwicky 18. Vaizdo kreditas: NASA. Spustelėkite norėdami padidinti
Įkalčiai, kuriuos atskleidė neseniai paaštrėjęs Hablo kosminio teleskopo vaizdas, leido astronomams iki šiol neregėtai išsiaiškinti nematomos „tamsiosios medžiagos“ vietą dviejuose labai jaunuose galaktikų klasteriuose.
Johns Hopkins universiteto kosminio teleskopo mokslo instituto komanda praneša apie savo išvadas gruodžio mėnesio „Astrophysical Journal“ numeryje. (Kiti, mažiau išsamūs pastebėjimai pasirodė šio leidinio 2005 m. Sausio mėn. Numeryje.)
Tyrimo bendraautorius Myungkookas Jamesas Jee'as teigia, kad komandos rezultatai patikimi teorijai, kad galaktikos, kurias galime pamatyti, yra tankiausiuose nematomos tamsiosios materijos „kosminių tinklų“ regionuose, kai putos kaupiasi ant vandenyno bangų. mokslininkas Henry A. Rowland Fizikos ir astronomijos katedroje, Johns Hopkins Krieger menų ir mokslų mokykloje.
„Kompiuterinės technologijos pažanga dabar leidžia mums modeliuoti visą visatą ir sekti materijos sujungimą į žvaigždes, galaktikas, galaktikų grupes ir nepaprastai ilgus materijos siūlus nuo pirmųjų šimtų tūkstančių metų iki šių dienų“, - sakė Jee. „Vis dėlto labai sudėtinga stebint modeliuoti rezultatus, nes tamsiosios medžiagos neišskiria šviesos“.
Jee sakė, kad komanda išmatuojo subtilųjį gravitacinį „lęšį“, matomą Hablo vaizduose? tai yra, nedideli galaktikų formų iškraipymai, kuriuos sukelia gravitacija iš nematytos tamsiosios medžiagos? sudaryti išsamius tamsiosios medžiagos žemėlapius. Jie stebėjo dviejuose galaktikų klasteriuose, kurie susiformavo, kai visata buvo maždaug pusė jos dabartinio amžiaus.
„Iš mūsų padarytų vaizdų aiškiai matyti, kad kasetinės galaktikos yra tankiausiuose tamsiosios medžiagos halogenų regionuose, kurie mūsų vaizduose yra purpurinės spalvos“, - sakė Jee.
Kūrinyje pabrėžiama teorija, kad tamsiosios materijos? kuris sudaro 90 procentų materijos visatoje? Jee sakė, kad matoma materija turėtų sugulti tose pačiose vietose, nes gravitacija juos suartina. Tamsiosios medžiagos koncentracijos turėtų pritraukti matomą materiją ir dėl to padėti formuotis šviečiančioms žvaigždėms, galaktikoms ir galaktikų sankaupoms.
Tamsioji materija kelia vieną mįslingiausių šiuolaikinės kosmologijos problemų. Nematomas, vis dėlto neabejotinai ten? mokslininkai gali įvertinti jo poveikį? tikslios jo savybės išlieka sunkiai pasiekiamos. Ankstesniems bandymams išsamiai pavaizduoti tamsiąją medžiagą naudojant antžeminius teleskopus kliudė neramumai Žemės atmosferoje, dėl kurių neryškūs gaunami vaizdai.
„Stebėjimas per atmosferą yra tarsi bandymas pamatyti paveikslėlio detales baseino, kuriame pilna bangų, apačioje“, - sakė Hollandas Fordas, vienas iš šio leidinio bendraautorių ir fizikos bei astronomijos profesorius Johnsas Hopkinsas.
Johns Hopkins-STScI komanda sugebėjo įveikti atmosferos kliūtį naudodama kosminį Hablo teleskopą. Prieš trejus metus įdiegus „Hablo“ išplėstinę apklausų kamerą, tai buvo dar vienas palaiminimas, padidinantis ankstesnio HST aptikimo efektyvumą 10 kartų.
Komanda sutelkė dėmesį į dvi galaktikų grupes (kiekvienoje jų yra daugiau kaip 400 galaktikų) pietiniame danguje.
„Šie vaizdai iš tikrųjų buvo skirti daugiausia galaktikoms klasteriuose tirti, o ne fono galaktikų lęšiams tirti“, - sakė STScI astronomas, kuris taip pat yra Hablo duomenų archyvo vadovas STScI, bendraautorius Richardas White'as. „Bet vaizdų ryškumas ir jautrumas padarė juos idealius šiam projektui. Tai yra tikrasis „Hablo“ vaizdų grožis: jie bus ilgus metus naudojami naujiems moksliniams tyrimams. “
Komandos analizės rezultatas yra ryškiai išsami, kompiuteriu imituotų vaizdų, iliustruojančių tamsiosios medžiagos vietą, serija. Pasak Jee, šie vaizdai suteikia tyrėjams precedento neturinčią galimybę nustatyti tamsiosios medžiagos savybes.
Susikaupusi tamsiosios medžiagos struktūra aplink kasečių galaktikas atitinka dabartinį įsitikinimą, kad tamsiosios medžiagos dalelės yra „be susidūrimo“, sakė Jee. Priešingai nei normalios materijos dalelės, fizikai tiki, kad jie nesusiduria ir neišsisklaido kaip biliardo rutuliai, o paprasčiausiai praeina vienas per kitą.
„Dalelės, nesudarančios susidūrimo, nebombarduoja viena kitos, kaip daro du vandenilio atomai. Jei tamsiosios medžiagos dalelės būtų susidūrusios, būtų galima pastebėti, kad tamsesnės medžiagos pasiskirstymas vyksta daug sklandžiau, be jokių smulkaus sudėjimo struktūrų “, - teigė Jee.
Fordas teigė, kad šis tyrimas rodo, kad AKS yra išskirtinai naudingas atliekant gravitacinius lęšių tyrimus ir laikui bėgant žymiai padidins supratimą apie kosminės struktūros, taip pat ir tamsiosios medžiagos susidarymą ir evoliuciją.
„Aš be galo džiaugiuosi, kad septynerių metų sunkus darbas, kurį atliko tiek talentingų mokslininkų ir inžinierių, kad padarytų pažangųjį fotoaparatą apklausoms, suteikia žmonijai gilesnius vaizdus ir supratimą apie mūsų nuostabios visatos kilmę“, - sakė Fordas. pagrindinis ACS tyrėjas ir mokslo grupės vadovas.
ACS mokslo ir inžinerijos komanda sutelkta Johns Hopkins universitete ir Kosminio teleskopo mokslo institute universiteto Homewood miestelyje Baltimorėje. Taip pat mokslininkai iš kitų pagrindinių universitetų JAV ir Europoje. ACS sukūrė komanda pagal NASA sutartį NAS5-32865, o šį tyrimą rėmė NASA dotacija NAG5-7697.
Originalus šaltinis: JHU naujienų leidinys
