Źródło zdjęcia: Hubble
Dwóch kanadyjskich i amerykański astronom stworzyli szczegółową mapę halo ciemnej materii, która wydaje się otaczać wszystkie galaktyki. Ta spłaszczona halo w kształcie kuli została zauważona poprzez pomiar, w jaki sposób grawitacja z bliższej galaktyki wygina światło z odległego obiektu, który przechodzi za nim; technika zwana soczewkowaniem grawitacyjnym.
Dwóch astronomów z USA i kolega z USA dokonali pierwszych pomiarów wielkości i kształtu masywnych aureoli ciemnej materii otaczających galaktyki.
„Nasze odkrycia dają nam jak dotąd najczystszy obraz bardzo tajemniczej części naszego wszechświata”, mówi główny badacz Henk Hoekstra,
pracownik naukowy doktora habilitowanego w kanadyjskim Instytucie Teoretycznej Astrofizyki Uniwersytetu T. „Stosując stosunkowo prostą fizykę, możemy po raz pierwszy rzucić okiem na rozmiar i kształt tych aureoli, które są ponad pięćdziesiąt razy masywniejsze niż wytwarzająca światło część galaktyk, które widzimy.” On i jego zespół przedstawili wyniki swoich badań 25 lipca na 25. zgromadzeniu ogólnym Międzynarodowej Unii Astronomicznej w Sydney w Australii.
Ich badania wskazują, że aureole ciemnej materii rozciągają się ponad pięć razy dalej niż gwiazdy widoczne w galaktyce, mówi Hoekstra. Mówi, że w przypadku naszej galaktyki Drogi Mlecznej halo rozciąga się na ponad 500 000 lat świetlnych stąd i waży około 880 miliardów razy więcej niż słońce. Odkrycia zapewniają również silne poparcie dla popularnego modelu „zimnej ciemnej materii” wszechświata.
Ciemna materia nie emituje światła i dlatego nie można jej zobaczyć bezpośrednio,
Hoekstra wyjaśnia. Jedyny dowód na jego istnienie pochodzi z przyciągania grawitacyjnego gwiazd, gazu i promieni świetlnych. Uważa się, że ciemna materia stanowi około 25 procent całkowitej masy we wszechświecie, a reszta wszechświata składa się z normalnej materii (pięć procent) i ciemnej energii (70 procent).
Do tej pory większość informacji o ciemnej materii pochodziła z pomiarów ruchu gazu i gwiazd w wewnętrznych obszarach galaktyk. Inne ważne dane pochodzą z symulacji komputerowych formowania się struktury wszechświata. Jednak naukowcy mogą wyjaśnić swoje odkrycia dotyczące ciemnej materii tylko wtedy, gdy prawdą jest, że galaktyki są otoczone masywnymi, trójwymiarowymi aureolami.
Większość astronomów wierzy w tak zwaną teorię zimnej ciemnej materii wszechświata, która sugeruje, że aureole te są lekko spłaszczone. Potwierdzają to ustalenia Hoekstry. Korzystając ze stosunkowo nowej techniki słabego soczewkowania grawitacyjnego, która pozwala astronomom badać rozmiar i kształt ciemnej materii, zespół zmierzył kształty ponad 1,5 miliona odległych galaktyk za pomocą Teleskopu Kanada-Francja-Hawaje na Hawajach. „Niewielkie zmiany w kształtach galaktyk dały nam mocne wskazanie, że aureole są spłaszczone, jak gumowa kulka ściśnięta do połowy swojej wielkości”, mówi Hoekstra.
Ich odkrycia można również zastosować do szerszej debaty naukowej na temat natury wszechświata. Niektórzy naukowcy opracowali teorie o wszechświecie, przyjmując założenie, że ciemna materia nie istnieje, w wyniku czego zaproponowali zmiany w prawie grawitacji. Jednak Hoekstra jest przekonany, że odkrycia jego zespołu obalą te teorie.
Badanie zostało przeprowadzone z profesorem Howardem Yee z Wydziału Astronomii i Astrofizyki U oraz Michaelem Gladderssem, byłym studentem U of T, obecnie w Observatories of Carnegie Institution of Washington w Pasadenie w Kalifornii. oraz Engineering Research Council of Canada i U of T.
Oryginalne źródło: University of Toronto News Release
