Ciemna materia to tajemnicze rzeczy, ponieważ tak naprawdę nie możemy jej „zobaczyć”. Ale to nie powstrzymało naukowców od badań i teoretykowania na ten temat. Jedna z teorii mówi, że powinny istnieć struktury włókien ciemnej materii łączącej galaktyki. Naukowcy z University of Waterloo po raz pierwszy zobrazowali jeden z tych filamentów ciemnej materii.
Dwaj naukowcy, Seth D. Epps i Michael J. Hudson, przedstawiają swoje wyniki w artykule w Monthly Notices of the Royal Astronomy Society.
Teoria przewiduje, że włókna ciemnej materii łączą galaktyki, sięgając od halo ciemnej materii jednej galaktyki do tego samego halo w innej galaktyce. Inni badacze odkryli włókna ciemnej materii łączące całe gromady galaktyk, ale po raz pierwszy włókna zostały zobrazowane między poszczególnymi galaktykami.
„Ten obraz przenosi nas poza przewidywania do czegoś, co możemy zobaczyć i zmierzyć”. - Mike Hudson, University of Waterloo
„Od dziesięcioleci badacze przewidują istnienie filamentów ciemnej materii między galaktykami, które działają jak podobna do sieci nadbudowa łącząca galaktyki razem” - powiedział Mike Hudson, profesor astronomii na Uniwersytecie w Waterloo. „Ten obraz przenosi nas poza przewidywania do czegoś, co możemy zobaczyć i zmierzyć”.
Ciemna materia stanowi około 25% Wszechświata. Ale nie świeci, nie odbija ani nie wchodzi w interakcje ze światłem w żaden sposób, więc trudno się go uczyć. Jedynym sposobem, w jaki możemy to naprawdę zbadać, jest obserwacja grawitacji. W tym badaniu para astronomów zastosowała technikę słabego soczewkowania grawitacyjnego.
Słabe soczewkowanie grawitacyjne polega na wpływie masy na światło. Wystarczająca ilość skoncentrowanej masy na pierwszym planie - w tym przypadku ciemnej materii - wypaczy światło z odległych źródeł w tle.
W przypadku czegoś tak dużego jak super-masywna czarna dziura soczewki grawitacyjne są dość wyraźne. Ale włókna galaktyki ciemnej materii są znacznie mniej gęste niż czarna dziura, więc ich indywidualny efekt jest minimalny. Astronomowie potrzebowali połączonych danych z wielu par galaktyk, aby wykryć słabe soczewkowanie grawitacyjne.
Kluczem do tego badania jest Teleskop Kanada-Francja-Hawaje. Przeprowadzono wieloletnie badanie nieba, które położyło podwaliny pod to badanie. Naukowcy połączyli zdjęcia soczewkowe ponad 23 000 par galaktyk w odległości 4,5 miliarda lat świetlnych. Powstały obraz kompozytowy ujawnił mostek filamentu między dwiema galaktykami.
„Stosując tę technikę, nie tylko możemy zobaczyć, że te włókna ciemnej materii we wszechświecie istnieją, jesteśmy również w stanie zobaczyć, w jakim stopniu te włókna łączą galaktyki razem”. - Seth D. Epps, University of Waterloo
Wciąż nie wiemy, czym jest ciemna materia, ale fakt, że naukowcy byli w stanie przewidzieć te włókna, a następnie je znaleźć, pokazuje, że robimy postępy w ich zrozumieniu.
Od pewnego czasu wiemy o strukturze Wszechświata na dużą skalę i wiemy, że ciemna materia jest jego dużą częścią. Galaktyki mają tendencję do skupiania się razem pod wpływem przyciągania grawitacyjnego ciemnej materii. Znalezienie mostu ciemnej materii między galaktykami jest intrygującym odkryciem. Przynajmniej zabiera trochę tajemnicy z ciemnej materii.
