Šonedēļ zinātnieki ar Dark Energy Survey (DES) sadarbību izlaida pirmo detalizēto karšu sērijā, kas attēlo tumšās vielas izplatību, kas izriet no tās gravitācijas efektiem. Jaunie dati parāda lielus tumšās vielas pavedienus, kur atrodas redzamas galaktikas un galaktiku kopas, un kosmiskos tukšumus, kur mīt ļoti maz galaktiku.
"Mūsu līdzšinējā analīze atbilst tam, ko prognozē pašreizējais Visuma attēls," sacīja Chihway Chang no Šveices Federālā tehnoloģiju institūta (ETH) Cīrihē, kas ir analīzes līdzvadītājs. "Tuvinot kartes, mēs esam izmērījuši, kā tumšā matērija aptver dažāda veida galaktikas un kā tās kopā attīstās kosmiskajā laikā."
Pētījumi un kartes, kas aptver lielu debesu platību, ir ASV, Lielbritānijas, Spānijas, Vācijas, Šveices un Brazīlijas starptautiskas komandas milzīgu pūļu rezultāts. Viņi paziņoja par saviem jaunajiem rezultātiem Amerikas Fizisko biedrības (APS) sanāksmē Baltimorā, Mērilendā.
Pēc kosmologu domām, tumšās vielas daļiņas laika gaitā plūst un salīp kopā noteiktos kosmosa reģionos, bieži vien tajās pašās vietās, kur veidojas un sagrupējas galaktikas. Laika gaitā visā Visumā attīstās “kosmiskais tīkls”. Lai arī tumšā matērija ir neredzama, tā izplešas ar Visumu un izjūt smaguma vilkmi. Astrofiziķi pēc tam var rekonstruēt tās kartes, apsekojot miljoniem galaktiku, līdzīgi kā tas varētu secināt putnu saimes mainīgo orientāciju no tās ēnas, kas pārvietojas pa zemi.
DES zinātnieki izveidoja kartes ar vienu no pasaules jaudīgākajām digitālajām kamerām, 570 megapikseļu Dark Energy Camera (DECam), kas ir īpaši jutīga pret tālu galaktiku gaismu. Tas ir uzstādīts uz četrmetru Viktora M. Blanko teleskopa, kas atrodas Cerro Tololo Starp-Amerikas observatorijā Čīles ziemeļos. Katrs tā attēls reģistrē datus no apgabala, kas ir 20 reizes lielāks par Mēness izmēru, skatoties no zemes.
Turklāt DECam datus vāc gandrīz desmit reizes ātrāk nekā iepriekšējās mašīnas. Pēc Deivida Bekona teiktā Portsmutas Universitātes Kosmoloģijas un gravitācijas institūtā, “Tas ļauj mums ieskatīties dziļāk kosmosā un ar lielāku skaidrību redzēt tumšās matērijas un tumšās enerģijas ietekmi. Ironiski, kaut arī šīs tumšās entītijas veido 96% no mūsu Visuma, tos redzēt ir grūti un tas prasa milzīgu datu daudzumu. ”
Teleskops un tā instrumenti ļauj veikt precīzus mērījumus, izmantojot paņēmienu, kas pazīstams kā “gravitācijas objektīvs”. Astrofiziķi pēta nelielus galaktiku attēlu kropļojumus un bīdes dēļ tumšās vielas gravitācijas vilkšanas ap tām, kas ir līdzīgs objektīvu izlocītajiem attēliem palielināmajā stiklā, izņemot to, ka objektīva galaktikas, kuras novērojuši DES zinātnieki, ir vismaz 6 miljardi gaismas- gadu attālumā.
Čangs un Vinu Vikrami (Argonnas Nacionālā laboratorija) vadīja analīzi, ar kuras palīdzību viņi vēl nebijuši izsekoja tumšās matērijas tīmekli dienvidu puslodes 139 kvadrāt grādos. "Mēs izmērījām tik tikko pamanāmus kropļojumus aptuveni 2 miljonu galaktiku formās, lai izveidotu šīs jaunās kartes," sacīja Vikrams. Tas veido mazāk nekā 0,4% no visām debesīm, bet pabeigtais DES pētījums tuvāko gadu laikā šajā apgabalā tiks kartēts vairāk nekā 30 reizes.
Viņi iesniedza savus pētījumus publicēšanai gaidāmajā žurnāla numurā Karaliskās astronomiskās biedrības ikmēneša paziņojumi, un DES komanda to otrdien publiski izlaida kā daļu no dokumentu komplekta arXiv.org serverī.
Šo zinātnieku izstrādāto lielo blakus esošo karšu precizitāte un detalizācija ļaus pārbaudīt citus kosmoloģiskos modeļus. "Es esmu patiesi sajūsmā par to, ko šīs kartes mums pateiks par tumšo vielu galaktiku kopās, īpaši attiecībā uz modificētā smaguma teorijām," saka Roberts Nikols (Portsmutas Universitāte). Einšteina smaguma modelis, vispārējā relativitāte, lielos kosmoloģiskos mērogos vai visuma blīvākajos reģionos varētu būt kļūdains, un pašreizējie pētījumi ar Dark Energy Survey atvieglos tā izpēti.
