Attēla kredīts: Chandra
Jauns Chandra rentgenstaru observatorijas attēls palīdz astronomiem izprast tumšās vielas sastāvu Visumā. Rentgena dati rāda, ka tumšās vielas blīvums vienmērīgi palielinās līdz galaktikas centram, kas atbilst “aukstās tumšās vielas” modeļa prognozēm. Šis modelis savu nosaukumu iegūst no pieņēmuma, ka tumšās matērijas daļiņas lēnām kustējās, kad vispirms veidojās galaktikas, un mijiedarbojas ar parasto matēriju tikai caur gravitācijas spēku.
Astronomi ir izmantojuši NASA Čandras rentgenstaru observatoriju, lai pagatavotu visdetalizētāko zondi līdz šim tumšās vielas izplatībai milzīgajā galaktiku pudurī. Viņu rezultāti norāda, ka apmēram 80 procentus no Visuma matērijas veido aukstā tumšā matērija - noslēpumainas subatomiskās daļiņas, kas palikušas no blīvā agrīnā Visuma.
Čandra novēroja galaktiku kopu ar nosaukumu Abell 2029, kas atrodas apmēram miljarda gaismas gadu attālumā no Zemes. Kopu veido tūkstošiem galaktiku, kuras ieskauj gigantisks karstas gāzes mākonis, un tumšās vielas daudzums ir ekvivalents vairāk nekā simtam triljonu Saules. Šīs kopas centrā ir milzīga, elipses formas galaktika, kas, domājams, veidojusies no daudzu mazāku galaktiku apvienošanās. Rentgena dati rāda, ka tumšās vielas blīvums vienmērīgi palielinās līdz kopas centrālajai galaktikai. Šis atklājums piekrīt auksto tumšās matērijas modeļu prognozēm un ir pretrunā citiem tumšās matērijas modeļiem, kas paredz tumšās vielas daudzuma izlīdzināšanos kopas centrā.
"Es biju patiesi pārsteigts, cik labi mēs varam izmērīt tumšo matēriju tik dziļi bagātas kopas kodolā," sacīja Ārons Lūiss no Kalifornijas Universitātes Īrvina, galvenā autore dokumentam, kurā aprakstīti rezultāti nesenajā The Astrofiziskais žurnāls. "Mums joprojām ir ļoti maz ideju par šo daļiņu precīzo raksturu, taču mūsu rezultāti rāda, ka tām ir jāuzvedas kā aukstai tumšajai vielai."
Aukstā tumšā matērija savu nosaukumu iegūst no pieņēmuma, ka tumšās matērijas daļiņas lēnām pārvietojās, kad sāka veidoties galaktikas un galaktiku kopas. Tumšās matērijas daļiņas mijiedarbojas savā starpā un “normāla” matērija notiek tikai caur gravitācijas spēku.
Astronomu panākumi, ieviešot tik stingrus ierobežojumus tumšās vielas sadalījumā, daļēji bija saistīti ar Čandras spēju izveidot augstas izšķirtspējas intensitātes un temperatūras karti, un daļēji tāpēc, ka viņi izvēlējās mērķi. Klasteris un centrālā galaktika ir neparasti regulāri, ar nelielu traucējumu pazīmju vai bez tām.
Kopā esošo karsto gāzi klasterī galvenokārt notur tumšās vielas smagums, tāpēc karsto gāzu sadalījumu nosaka tumšās vielas sadalījums. Precīzi izmērot rentgenstaru izkliedi no karstās gāzes, astronomi spēja vēl labāk izmērīt tumšās vielas sadalījumu galaktiku kopas iekšējā reģionā.
"Lai arī vidusmēra cilvēkam ir garlaicīgi skatīties Abell 2029," sacīja Deivids Buote, papīra līdzautors, "tas ir tīrs prieks astrofiziķiem studēt, jo tas ļauj ļoti tiešu un precīzu teorijas un teorijas salīdzinājumu. novērojums. ”
Kā piemēru var minēt līdzīgus rezultātus, ko veica Lerijs Deivids no Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra Kembridžā, Masačūsetsā, un kolēģi no Hydra A galaktiku kopas, bet pierādījumi par sprādzienbīstamu darbību centrālajā galaktikā apgrūtināja izdarīt konkrētus secinājumus par tumšās vielas raksturu. Tumšās vielas profils, kas izsecināts Abell 2029, sniedz pierādījumus tam, ka Hydra rezultāti ir ticami un ir svarīgs neatkarīgs aukstās tumšās vielas prognožu apstiprinājums.
Džons Stoks no Kolorādo Universitātes Bouldera bija iesaistīts arī šajā pētījumā. Čandra 2000. gada 12. aprīlī 5,6 stundas novēroja Abell 2029 ar ACIS detektoru. NASA Māršala kosmisko lidojumu centrs Hantsvilā, Ala., Pārvalda Chandra programmu Kosmosa zinātnes birojam NASA galvenajā mītnē Vašingtonā. Northrop Grumman no Redondo Beach, Kalifornijā, agrāk - TRW, Inc., bija galvenais observatorijas izstrādes darbuzņēmējs. Smitsona astrofizikas observatorija kontrolē zinātnes un lidojumu operācijas no Čandras rentgenstaru centra Kembridžā, Masačūsetsā.
Oriģinālais avots: Chandra News Release
