Săptămâna aceasta, oamenii de știință cu colaborarea Dark Energy Survey (DES) au lansat prima dintr-o serie de hărți detaliate care grafică distribuția materiei întunecate dedusă din efectele sale gravitaționale. Noile date arată filamente mari de materie întunecată unde se găsesc galaxii vizibile și grupuri de galaxii și goluri cosmice unde rezidă foarte puține galaxii.
„Analiza noastră de până acum este în conformitate cu ceea ce prezice imaginea actuală a universului”, a declarat Chihway Chang de la Institutul Federal Elvețian de Tehnologie (ETH) din Zurich, co-lider al analizei. „Zoomând pe hărți, am măsurat modul în care materia întunecată învelește galaxii de diferite tipuri și modul în care acestea evoluează împreună în timp cosmic.”
Cercetările și hărțile, care se întind pe o suprafață mare a cerului, sunt produsul unui efort masiv al unei echipe internaționale din SUA, Marea Britanie, Spania, Germania, Elveția și Brazilia. Ei și-au anunțat noile rezultate la întâlnirea American Physical Society (APS) din Baltimore, Maryland.
Potrivit cosmologilor, particulele de materie întunecată curg și se aglomerează de-a lungul timpului în anumite regiuni ale cosmosului, adesea în aceleași locuri unde se formează și se formează galaxii. De-a lungul timpului, o „web cosmic” se dezvoltă în univers. Deși materia întunecată este invizibilă, se extinde odată cu universul și simte atracția gravitației. Astrofizicienii pot apoi să reconstruiască hărțile acesteia prin verificarea a milioane de galaxii, la fel cum s-ar putea deduce orientarea deplasării unei turme de păsări din umbra ei care se mișcă de-a lungul pământului.
Oamenii de știință DES au creat hărțile cu una dintre cele mai puternice camere digitale din lume, Camera de energie întunecată de 570 de megapixeli (DECam), care este deosebit de sensibilă la lumina din galaxiile îndepărtate. Este montat pe telescopul Victor M. Blanco de 4 metri, situat la Observatorul Interamerican Cerro Tololo din nordul Chile. Fiecare dintre imaginile sale înregistrează date dintr-o zonă de 20 de ori mai mare decât luna văzută de pe pământ.
În plus, DECam colectează date de aproape zece ori mai rapid decât mașinile anterioare. Potrivit lui David Bacon, la Institutul de cosmetologie și gravitație al Universității Portsmouth, „Acest lucru ne permite să privim mai adânc în spațiu și să vedem efectele materiei întunecate și ale energiei întunecate cu o mai mare claritate. În mod ironic, deși aceste entități întunecate alcătuiesc 96% din universul nostru, a le vedea este greu și necesită cantități vaste de date. ”
Telescopul și instrumentele sale permit măsurători precise folosind o tehnică cunoscută sub numele de „lentile gravitaționale”. Astrofizicienii studiază micile distorsiuni și forfecarea imaginilor galaxiilor datorate tragerii gravitaționale a materiei întunecate din jurul lor, similare cu imaginile deformate ale obiectelor dintr-o lupă, cu excepția faptului că galaxiile lentilate observate de oamenii de știință DES sunt de cel puțin 6 miliarde de lumină. ani distanta.
Chang și Vinu Vikram (Laboratorul Național Argonne) au condus analiza, cu care au urmărit rețeaua de materie întunecată în detalii inedite pe 139 de grade pătrate ale emisferei sudice. „Am măsurat distorsiunile abia perceptibile în forme de aproximativ 2 milioane de galaxii pentru a construi aceste noi hărți”, a spus Vikram. Aceasta se ridică la mai puțin de 0,4% din întregul cer, dar sondajul DES finalizat va trasa mai mult de 30 de ori această zonă în următorii câțiva ani.
Ei și-au prezentat documentele de cercetare pentru publicare într-o ediție viitoare a documentului Avize lunare ale Royal Astronomical Society, iar echipa DES a lansat-o public ca parte a unui set de lucrări pe serverul arXiv.org marți.
Precizia și detaliile acestor mari hărți contigue realizate de oamenii de știință DES vor permite testarea altor modele cosmologice. „Sunt foarte entuziasmat de ce ne vor spune aceste hărți despre materia întunecată din grupele de galaxii, în special în ceea ce privește teoriile gravitației modificate”, spune Robert Nichol (Universitatea din Portsmouth). Modelul de gravitate al lui Einstein, relativitatea generală, ar putea fi incorect pe scări cosmologice mari sau în cele mai dense regiuni ale universului, iar cercetările în curs cu ajutorul Energiei Întunecate vor facilita investigațiile în acest sens.
