Галактика джудже I Цвики 18. Кредит за изображение: НАСА. Щракнете за уголемяване
Ключове, разкрити от наскоро изострения изглед на космическия телескоп Хъбъл, позволиха на астрономите да картографират местоположението на невидима „тъмна материя“ с безпрецедентни детайли в две много млади галактически групи.
Екипът на Научния институт за космически телескопи на Джонс Хопкинс отчита своите открития в декемврийския брой на Astrophysical Journal. (Други, по-малко подробни наблюдения се появиха в броя от януари 2005 г. на тази публикация.)
Резултатите на екипа дават доверие на теорията, че галактиките, които можем да видим, се формират в най-плътните региони на „космическите паяжини“ от невидима тъмна материя, точно както пяната се събира на върха на океанските вълни, каза съавторът на изследването Myungkook James Jee, асистент за изследване учен в отдела по физика и астрономия на Хенри А. Роуланд в Школата за изкуства и науки на Джон Хопкинс.
„Напредъкът в компютърните технологии сега ни позволява да симулираме цялата вселена и да проследим срастването на материята в звезди, галактики, клъстери от галактики и изключително дълги нишки от материята от първите сто хиляди години до наши дни“, каза Джей. "Въпреки това е много предизвикателно да се проверят резултатите от симулацията наблюдателно, тъй като тъмната материя не излъчва светлина."
Джей каза, че екипът измерва финото гравитационно „обективиране“, което се вижда в изображенията на Хъбъл? тоест малките изкривявания на формите на галактиките, причинени от гравитацията от невиждана тъмна материя? да произвежда своите подробни карти с тъмна материя. Те проведоха своите наблюдения в две групи от галактики, които се образуваха, когато Вселената беше около половината от сегашната си епоха.
„Изображенията, които направихме, показват ясно, че клъстерните галактики са разположени в най-плътните участъци на ореолите на тъмната материя, които са изобразени в лилаво на нашите изображения“, каза Джей.
Работата подкрепя теорията, че тъмната материя? което представлява 90 процента от материята във Вселената? и видимата материя трябва да се слепва на едни и същи места, защото гравитацията ги дърпа заедно, каза Джей. Концентрациите на тъмна материя трябва да привличат видима материя и в резултат на това да подпомагат образуването на светещи звезди, галактики и галактически клъстери.
Тъмната материя представлява един от най-озадачаващите проблеми в съвременната космология. Невидим, но безспорно там? учените могат да измерят ефектите му? точните му характеристики остават неуловими. Предишните опити за картографиране на тъмната материя в детайли с наземните телескопи бяха ограничени от турбуленция в земната атмосфера, която замъгли получените изображения.
„Наблюдаването през атмосферата е като опит да видите подробностите на снимка в дъното на плувен басейн, пълен с вълни“, казва Холанд Форд, един от съавторите на статията и професор по физика и астрономия в Джон Хопкинс.
Екипът на Джонс Хопкинс-STScI успя да преодолее атмосферната пречка чрез използването на космическия телескоп Хъбъл. Инсталирането на разширената камера за проучвания в Хъбъл преди три години беше допълнително предимство, повишавайки ефективността на откриване на предишния HST с коефициент 10.
Екипът се концентрира върху два галактически клъстера (всеки съдържа повече от 400 галактики) в южното небе.
„Тези изображения всъщност бяха предназначени главно за изследване на галактиките в клъстерите, а не за обективиране на фоновите галактики“, казва съавторът Ричард Уайт, астроном на STScI, който също е ръководител на архива на данни на Хъбъл за STScI. „Но остротата и чувствителността на изображенията ги направиха идеални за този проект. Това е истинската красота на образите на Хъбъл: те ще се използват с години за нови научни изследвания. "
Резултатът от анализа на екипа е серия от ярко детайлни, компютърно симулирани изображения, илюстриращи местоположението на тъмната материя. Според Джи, тези изображения предоставят на изследователите безпрецедентна възможност да направят извода за свойствата на тъмната материя.
Струпаната структура на тъмната материя около клъстерните галактики е в съответствие с настоящото схващане, че частиците от тъмната материя са „без сблъсък“, каза Джей. За разлика от частиците с нормална материя, физиците смятат, че те не се сблъскват и се разпръскват като билярдни топки, а по-скоро просто преминават една в друга.
„Частиците без сблъсък не се бомбардират една друга, както правят два водородни атома. Ако частиците от тъмната материя бяха колизионни, ние ще наблюдаваме много по-плавно разпределение на тъмната материя, без никакви дребномащабни тромави структури “, каза Джей.
Форд каза, че това проучване показва, че ACS е уникално изгоден за гравитационните изследвания на лещите и с течение на времето ще подобри значително разбирането за формирането и развитието на космическата структура, както и на тъмната материя.
„Изключително съм доволен, че седемте години упорит труд от толкова много талантливи учени и инженери, за да направят Advanced Camera for Surveys, предоставя на цялото човечество по-дълбоки образи и разбирания за произхода на нашата чудна вселена“, каза Форд, който е главен изследовател за ACS и лидер на научния екип.
Научният и инженерният екип на ACS е съсредоточен в университета Джон Хопкинс и Научния институт за космически телескопи в университетския кампус Хоудуд в Балтимор. В него участват и учени от други големи университети в САЩ и Европа. ACS е разработен от екипа по договор НАСА NAS5-32865 и това изследване е подкрепено от гранта на НАСА NAG5-7697.
Оригинален източник: JHU News Release
