Rūķu galaktika I Zwicky 18. Attēla kredīts: NASA. Noklikšķiniet, lai palielinātu
Viedokļi, ko atklāja nesen saasinātais Habla kosmiskā teleskopa skats, ļāva astronomiem vēl nepieredzēti detalizēti kartēt neredzamās “tumšās matērijas” atrašanās vietu divos ļoti jaunos galaktiku klasteros.
Džona Hopkinsa universitātes Kosmiskā teleskopa zinātnes institūta komanda ziņo par saviem atklājumiem Astrophysical Journal decembra numurā. (Citi, mazāk detalizēti novērojumi parādījās šīs publikācijas 2005. gada janvāra numurā.)
Komandas rezultāti uzticas teorijai, ka galaktikas, kuras mēs varam redzēt, veidojas neredzamās tumšās vielas “kosmisko tīklu” blīvākajos reģionos, tāpat kā putas pulcējas virs okeāna viļņiem, sacīja pētījuma līdzautors Myungkook James Jee, pētījuma asistents zinātnieks Džerija Hopkinsa Kriegera Mākslas un zinātnes skolas Henrija A. Rowland Fizikas un astronomijas nodaļā.
"Datortehnoloģijas sasniegumi tagad ļauj mums simulēt visu Visumu un sekot matērijas sakopošanai zvaigznēs, galaktikās, galaktiku grupās un ārkārtīgi garos matērijas pavedienos no pirmajiem simts tūkstošiem gadu līdz mūsdienām," sacīja Džejs. "Tomēr ir ļoti grūti novērot simulācijas rezultātus, jo tumšā viela neizstaro gaismu."
Džejs sacīja, ka komanda izmērīja smalko gravitācijas “objektīvu”, kas redzams Habla attēlos? tas ir, mazi galaktiku formu kropļojumi, ko rada gravitācija no neredzētas tumšās vielas? izveidot detalizētas tumšās vielas kartes. Viņi veica savus novērojumus divās galaktiku grupās, kas veidojās, kad Visums bija apmēram puse no tā pašreizējā vecuma.
"Mūsu uzņemtie attēli skaidri parāda, ka kasešu galaktikas atrodas blīvākajos tumšās matērijas halogēnu reģionos, kuru attēli ir padarīti purpursarkanā krāsā," sacīja Džejs.
Darbs atbalsta teoriju, ka tumšā matērija? kas veido 90 procentus no Visuma matērijas? un redzamajai matērijai vajadzētu sakrist tajās pašās vietās, jo smagums tos savelk kopā, sacīja Džo. Tumšās matērijas koncentrācijām vajadzētu piesaistīt redzamo matēriju, un rezultātā tās varētu palīdzēt veidot gaismas zvaigznes, galaktikas un galaktiku kopas.
Tumšā matērija ir viena no mulsinošākajām mūsdienu mūsdienu kosmoloģijas problēmām. Neredzams, tomēr neapšaubāmi tur atrodas? zinātnieki var izmērīt tā ietekmi? tā precīzās īpašības joprojām nav nosakāmas. Iepriekšējos mēģinājumus detalizēti kartēt tumšo vielu ar zemes teleskopiem traucēja turbulence Zemes atmosfērā, kas izplūda iegūtos attēlus.
“Novērot atmosfērā, ir līdzīgi kā mēģināt redzēt attēla detaļas peldbaseina apakšā, kas pilns ar viļņiem,” sacīja Holands Fords, viens no papīra līdzautoriem un fizikas un astronomijas profesors Džons Hopkinss.
Džona Hopkinsa-STScI komanda spēja pārvarēt atmosfēras šķērsli, izmantojot kosmosa bāzes Habla teleskopu. Hubble uzlabotās apsekojuma kameras instalēšana pirms trim gadiem bija papildu svētīgs, palielinot iepriekšējā HST atklāšanas efektivitāti ar koeficientu 10.
Komanda koncentrējās uz divām galaktiku kopām (katra satur vairāk nekā 400 galaktikas) dienvidu debesīs.
"Šie attēli faktiski bija domāti galvenokārt galaktiku izpētei klasteros, nevis fona galaktiku objektīvu izkliedēšanai," sacīja līdzautors Ričards Vaits, STScI astronoms, kurš ir arī Habla datu arhīva vadītājs STScI. “Bet attēlu asums un jutīgums padarīja tos ideālus šim projektam. Tas ir Habla attēlu īstais skaistums: tie gadiem ilgi tiks izmantoti jauniem zinātniskiem pētījumiem. ”
Komandas analīzes rezultāts ir spilgti detalizētu, ar datoru simulētu attēlu sērija, kas ilustrē tumšās vielas atrašanās vietu. Pēc Džeja teiktā, šie attēli sniedz pētniekiem vēl nebijušu iespēju secināt par tumšās vielas īpašībām.
Drumstās tumšās matērijas struktūra ap kopu galaktikām saskan ar pašreizējo uzskatu, ka tumšās vielas daļiņām ir “mazāk sadursmju”, sacīja Džejs. Atšķirībā no normālas matērijas daļiņām, fiziķi uzskata, ka tie nesaskaras un neizklīst kā biljarda bumbiņas, bet gan vienkārši iziet cauri viens otram.
“Daļiņas, kurās nav sadursmju, viena otru nebombarē, tāpat kā to dara divi ūdeņraža atomi. Ja tumšās vielas daļiņas būtu sadursmes, mēs varētu novērot daudz vienmērīgāku tumšās vielas sadalījumu bez nelielām, neveiklām struktūrām, ”sacīja Džejs.
Fords sacīja, ka šis pētījums pierāda, ka ACS ir unikāli izdevīgs gravitācijas objektīvu pētījumiem un laika gaitā tas ievērojami uzlabos izpratni par kosmiskās struktūras, kā arī tumšās vielas veidošanos un attīstību.
"Esmu ārkārtīgi gandarīts, ka septiņu gadu smagais darbs, ko paveikuši tik daudz talantīgu zinātnieku un inženieru, lai izveidotu uzlaboto apsekojumu kameru, sniedz visai cilvēcei dziļāku attēlu un izpratni par mūsu brīnišķīgā Visuma izcelsmi," sacīja Fords. galvenais ACS pētnieks un zinātnes grupas vadītājs.
ACS zinātnes un inženierijas komanda ir koncentrēta Džona Hopkinsa universitātē un Kosmiskā teleskopa zinātnes institūtā universitātes Homewood pilsētiņā Baltimoras štatā. Tajā ir arī zinātnieki no citām lielākajām universitātēm ASV un Eiropā. ACS izstrādāja komanda saskaņā ar NASA līgumu NAS5-32865, un šo pētījumu atbalstīja NASA dotācija NAG5-7697.
Oriģinālais avots: JHU ziņu izlaidums
