Iškreiptos kosminio mikrobangų fono vizijos - ankstyviausia aptinkama šviesa - leidžia astronomams nubrėžti bendrą matomos ir nematomos medžiagos kiekį visoje visatoje.
Maždaug 85 procentai visos visatos materijos yra tamsiosios materijos, nematomos net galingiausiems teleskopams, tačiau aptinkamos jos gravitacinio traukos dėka.
Norėdami rasti tamsiąją medžiagą, astronomai ieško efekto, vadinamo gravitaciniu lęšiu: kai tamsiosios medžiagos gravitacinis traukimas pasilenkia ir sustiprina šviesą iš atokesnio objekto. Dėl ekscentriškiausios formos tai sukuria daugybę arkos formos tolimų kosminių objektų vaizdų.
Tačiau čia yra vienas įspėjimas: norint aptikti tamsiąją medžiagą, turi būti objektas, esantis tiesiai už jo. Žvaigždės turi būti suderintos.
Neseniai atliktame tyrime, kuriam vadovavo daktaras Jamesas Geachas iš Hertfordšyro universiteto Jungtinėje Karalystėje, astronomai vietoje to atkreipė dėmesį į kosminį mikrobangų foną (CMB).
„CMB yra tolimiausia / seniausia šviesa, kurią galime pamatyti“, - sakė dr. Geachas „Space Magazine“. „Tai gali būti laikoma paviršiumi, apšviečiančiu visą visatą.“
CMB fotonai sklandė link Žemės, nes visatai buvo tik 380 000 metų. Pavienis fotonas turėjo galimybę patekti į daugybę materijos, efektyviai zondavęs visą materiją Visatoje pagal savo žvilgsnį.
„Taigi mūsų požiūris į CMB yra šiek tiek iškreiptas, kaip atrodo iš esmės - panašiai, kaip žiūrint į modelį baseino dugne“, - teigė dr. Geach.
Pastebėję nedidelius CMB iškraipymus, galime išmėginti visą tamsiąją medžiagą visoje visatoje. Tačiau tai padaryti yra labai sudėtinga.
Komanda stebėjo pietų dangų su Pietų ašigalio teleskopu, 10 metrų teleskopu, skirtu stebėjimams mikrobangų krosnelėje. Šis didelis, novatoriškas tyrimas sudarė CMB pietinio dangaus žemėlapį, kuris atitiko ankstesnius CMB duomenis iš „Planck“ palydovo.
Charakteristikos, susijusios su gravitaciniu lęšiu, veikiančiu įsikišančią medžiagą, negali būti ištrauktos akimis. Astronomai rėmėsi gerai išplėtota matematikos procedūra. Mes įpratę nesigilinti į smulkmenas.
Tai sudarė „bendro numatomo masės tankio tarp mūsų ir CMB žemėlapį. Tai gana neįtikėtina, jei apie tai pagalvosite - tai stebėjimo technika, pagal kurią visos visatos masės gali būti suplanuotos tiesiai į CMB “, - aiškino dr.
Tačiau komanda nebaigė savo analizės. Vietoj to, jie toliau matavo CMB lęšį kvazarų vietose - galingose supermasyviosiose juodosiose skylėse ankstyviausiųjų galaktikų centruose.
„Mes nustatėme, kad dangaus regionai, kuriuose yra didelis kvazarų tankis, turi aiškiai stipresnį CMB lęšio signalą, o tai reiškia, kad kvazariai iš tiesų yra didelio masto materijos struktūrose“, - teigė dr. Ryanas Hickoxas iš Dartmuto koledžo - antrasis tyrimo autorius. pasakojo „Space Magazine“.
Galiausiai šių tamsiųjų medžiagų halų masei nustatyti buvo naudojamas CMB žemėlapis. Šie rezultatai atitiko tuos, kurie buvo nustatyti senesniuose tyrimuose, kuriuose buvo nagrinėjama, kaip kvazarai susiliejo erdvėje, visiškai neminint CMB.
Nuolatiniai dviejų nepriklausomų matavimų rezultatai yra galinga mokslo priemonė. Pasak dr. Hickox, tai rodo, kad „mes puikiai suprantame, kaip didžiulės juodosios skylės yra didelio masto struktūrose, ir kad (dar kartą) Einšteinas buvo teisus“.
Straipsnis buvo priimtas publikavimui „Astrophysical Journal Letters“ ir jį galima atsisiųsti čia.
