Bebizonyosodott, hogy a galaxisok tele vannak sötét anyaggal

A téridő görbületét segítségül hívva sikerült az eddigi legrészletesebben megmérni a sötét anyag kozmikus eloszlását, tette közzé a ScienceAlert.

Kaiki Taro Inoue, a japán Kindai Egyetem kozmológusa által vezetett csapat a gravitációs lencséket vizsgálva a valaha látott legkisebb léptékben térképezte fel a titokzatos anyagot. Ez 30.000 fényév felbontást jelent, ami ugyan soknak tűnhet, ám ha figyelembe vesszük, hogy a Tejút körülbelül mindössze 100.000 fényév átmérőjű, és hogy sikerült detektálni valamit, amit nem is látunk, ráadásul a galaxisunk méretének egyharmadánál kisebb skálán, több mint 7,5 milliárd fényéven keresztül, megérthetjük, mennyire elképesztő felfedezés is ez.

Az elemzés a gravitációs lencsékként ismert kozmikus objektumok egymáshoz képest véletlenszerű elrendeződésén alapult. A tér-idő a nagy és nehéz testek, mint a bolygós és csillagok, meggörbül, oly módon, mint ahogy a trambulin, ha mondjuk ráfekszünk. Ha bowlinggolyókat görgetünk ugyanezen a trambulinon, azok nem egyenes vonalban, hanem ívesen haladnak, ahogy követik a lekerekített felületet.

Hasonló dolog történik a téren áthaladó fénnyel, amikor egy hatalmas objektum, például galaxis vagy galaxishalmaz mellett halad el. Emiatt a tudósok sokkal részletesebben tudják tanulmányozni ezeket az űrbéli monstrumokat, de a fény torzulása a gravitációs lencsék eloszlását is megmutatja.

Ez, mint kiderült, kiváló módja annak, hogy megtaláljuk, hol rejtőzik a sötét anyag . Még mindig nem tudjuk, hogy mi is ez, hisz nem bocsát ki fényt, így nem tudjuk közvetlenül érzékelni. Amit tudunk, az az, hogy az Univerzumban van valami láthatatlan tömeg, amely gravitációval rendelkezik, így ennek segítségével közvetett módon mégis lehet róla sejtésünk, merre keressük.

Ugyan a sötét anyag tulajdonságait még mindig nem tudjuk ilyen módon meghatározni,, de ha kiderítjük, hogy hol van, akkor könnyebben megérthetjük, hogyan működik. Egy gravitációs lencse esetében, ha levonjuk az összes normál anyag gravitációs hatásást a fényre, akkor a sötét anyag marad.

Ezt tették Inoue és kollégái az MG J0414+0534 nevű gravitációs lencsés galaxissal, amely körülbelül 11,3 milliárd fényévre helyezkedik el tőlünk. Kicsit közelebb ülve az előtérben lévő lencsegalaxis eltorzította és négy képre osztotta ezt a fényt.

A nagy teljesítményű Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array és egy új elemzési technika segítségével a kutatók levonták a galaxis látható részeinek a torzított fényre gyakorolt hatását az MG J0414+0534-ből a lencse sötét anyagának meghatározása érdekében.

Ez az eredményül kapott térkép alátámasztja azt az elméletet, hogy a galaxisokon belül és a köztük lévő terekben sok sötét anyagcsomó található, amint azt a hideg sötét anyag elmélete megjósolta. Ez az első alkalommal, hogy megerősítést nyert, hogy ez az elmélet konzisztens marad a galaxisoknál kisebb léptéken is.

A kutatók szerint ez egy hatékony új eszköz lehet a sötét anyag jellemzőinek meghatározása felé. Az, hogy eddig képtelenek voltunk belőni egy, a galaxisoknál kisebb léptékű eloszlást, hátráltatta a tulajdonságainak megismerésére irányuló erőfeszítéseket. Ezután azonban a kutatóknak könnyebb dolga lesz – ahogy sikerül egyre jobbban leszűkíteni a vizsgált területet, mindinkább közelebb kerülünk a sötét anyag megértéséhez.

Ez is érdekes lehet:

• Nagyon furcsán viselkedik a NASA által eltalált aszteroida
• A Hold lassan eltávolodik tőlünk, és ránk is nagy hatással lenne