Izmantojot Habla uzlaboto apsekojumu kameru, astronomi spēja kartēt neredzamo tumšo vielu tālā galaktikā, kas ļāva viņiem izveidot vienu no asākajām un visdetalizētākajām tumšās matērijas kartēm Visumā. Neredzamu un nenoteiktu lietu meklēšana ir grūts darbs, taču to ir mēģinājuši darīt astronomi vairāk nekā desmit gadus. Šī jaunā karte varētu sniegt norādes arī uz citiem noslēpumainajiem Visuma materiāliem - tumšo enerģiju - un to, kādu lomu tā spēlēja Visuma agrīnajos veidošanās gados.
JPL Dan Dan Co vadītā komanda izmantoja Hablu, lai apskatītu Abell 1689, kas atrodas 2,2 miljardu gaismas gadu attālumā. Kopas gravitācija, kas lielākoties nāk no tumšās matērijas, darbojas kā kosmiskais palielināmais stikls, saliekot un pastiprinot gaismu no tālām galaktikām, kas atrodas aiz tā. Šis efekts, ko sauc par gravitācijas objektīvu, rada daudzus, izlocītus un ievērojami palielinātus šo galaktiku attēlus, padarot galaktikas izskatās sagrozītas un izplūdušas. Pētot izkropļotos attēlus, astronomi novērtēja tumšās vielas daudzumu klasterī. Ja kopas smagums nāk tikai no redzamām galaktikām, objektīva kropļojumi būtu daudz vājāki.
Viņu atklātais liecina, ka galaktiku kopas varētu būt izveidojušās agrāk, nekā gaidīts, pirms tumšās enerģijas virzība kavēja to augšanu.
Tumšā enerģija atdala galaktikas viens no otra, izstiepjot telpu starp tām, tādējādi nomācot milzu struktūru veidošanos, ko sauc par galaktiku kopām. Viens veids, kā astronomi var pārbaudīt šo pirmatnējo kara vilkmi, ir kartēt tumšās vielas sadalījumu kopās.
"Objektīva atveidotie attēli ir kā liela mīkla," sacīja Koe. "Šeit mēs pirmo reizi esam izdomājuši veidu, kā sakārtot Ābela 1689 masu tā, lai tā visas šīs fona galaktikas objektīvos novirzītu uz novēroto stāvokli." Koe izmantoja šo informāciju, lai iegūtu augstākas izšķirtspējas karti klastera tumšās vielas sadalījumā, nekā tas bija iespējams iepriekš.
Balstoties uz viņu augstākas izšķirtspējas masu karti, Koe un viņa līdzstrādnieki apstiprina iepriekšējos rezultātus, kas parāda, ka Abell 1689 kodols ir daudz blīvāks tumšajā matērijā, nekā tika gaidīts tā lieluma klasterim, pamatojoties uz struktūras pieauguma datorizētām simulācijām. Abell 1689 pievienojas saujai citu labi izpētītu kopu, kurām ir līdzīgi blīvi kodoli. Rezultāts ir pārsteidzošs, jo tumšās enerģijas virzība Visuma vēstures sākumā būtu apdullinājusi visu galaktiku kopu augšanu.
"Tāpēc galaktiku kopām vajadzēja sākt veidoties miljardiem gadu agrāk, lai veidotos līdz šodien redzamajiem skaitļiem," sacīja Koe. “Agrākos laikos Visums bija mazāks un blīvāk iepakots ar tumšajām vielām. Šķiet, ka Abelis 1689. gadsimtā dzimšanas laikā to labi baroja blīvā viela, kas to ieskauj agrīnajā Visumā. Klasteris visu savu pieaugušo dzīvi ir nēsājis līdzi, lai parādītos, kā mēs to vērojam šodien. ”
Astronomi plāno izpētīt vairāk kopu, lai apstiprinātu tumšās enerģijas iespējamo ietekmi. Galvenā Habla programma, kas analizēs tumšo vielu gigantisku galaktiku kopās, ir klasteru objektīva un supernovas aptauja ar Hablu (CLASH). Šajā aptaujā teleskops nākamo trīs gadu laikā pētīs 25 klasterus kopumā vienu mēnesi. CLASH kopas tika izvēlētas spēcīgas rentgena starojuma dēļ, norādot, ka tās satur lielu daudzumu karstu gāzi. Šī pārpilnība nozīmē, ka kopas ir ārkārtīgi masīvas. Novērojot šīs kopas, astronomi kartēs tumšās vielas sadalījumu un meklēs pārliecinošākus pierādījumus par agrīnu kopu veidošanos un, iespējams, agrīnu tumšās enerģijas veidošanos.
