Credit imagine: Chandra
O nouă imagine realizată de observatorul cu raze X Chandra îi ajută pe astronomi să înțeleagă compoziția materiei întunecate din Univers. Datele cu raze X arată că densitatea materiei întunecate crește lin până la centrul galaxiei, care se potrivește cu predicțiile modelului de „materie întunecată rece”. Acest model își ia numele de la presupunerea că particulele de materie întunecată se mișcau încet atunci când galaxiile s-au format pentru prima dată și interacționează cu materia normală doar prin gravitație.
Astronomii au folosit Observatorul de raze X Chandra al NASA pentru a face cea mai detaliată sondă de distribuție a materiei întunecate într-un grup masiv de galaxii. Rezultatele lor indică faptul că aproximativ 80 la sută din materie din univers constă din materie rece întunecată - particule misterioase subatomice rămase din densul univers timpuriu.
Chandra a observat un grup de galaxii numit Abell 2029 situat la aproximativ un miliard de ani lumină de Pământ. Clusterul este compus din mii de galaxii învăluite într-un nor gigantic de gaz fierbinte și o cantitate de materie întunecată echivalentă cu mai mult de o sută de trilioane de Soare. În centrul acestui grup se află o galaxie enormă, în formă eliptică, care se crede că s-a format din fuziunile multor galaxii mai mici. Datele cu raze X arată că densitatea materiei întunecate crește lin până la galaxia centrală a clusterului. Această descoperire este de acord cu predicțiile modelelor de materie întunecată la rece și este contrară altor modele de materie întunecată care prezic o nivelare a cantității de materie întunecată din centrul clusterului.
"Am fost foarte surprins de cât de bine am putea măsura materia întunecată atât de adânc în miezul unui grup bogat", a spus Aaron Lewis, de la Universitatea din California, Irvine, autorul principal al unei lucrări care descrie rezultatele într-un număr recent al revistei. Jurnalul astrofizic. „Încă avem o idee foarte mică cu privire la natura exactă a acestor particule, dar rezultatele noastre arată că acestea trebuie să se comporte ca o materie rece și întunecată.”
Materia întunecată rece își ia numele de la presupunerea că particulele de materie întunecată se mișcau încet atunci când galaxiile și grupurile de galaxii au început să se formeze. Particulele de materie întunecată interacționează între ele și materia „normală” numai prin gravitație.
Succesul astronomilor în plasarea unor constrângeri atât de stricte pe distribuția materiei întunecate s-a datorat în parte capacității lui Chandra de a face o hartă de temperatură și intensitate de rezoluție ridicată și parțial datorită alegerii unei ținte. Clusterul și galaxia centrală sunt neobișnuit de regulate, cu puțin sau deloc semn de perturbare.
Gazul fierbinte dintr-un cluster este ținut în cluster în primul rând de gravitatea materiei întunecate, astfel încât distribuția gazului fierbinte este determinată de cea a materiei întunecate. Măsurând cu precizie distribuția razelor X din gazul fierbinte, astronomii au reușit să facă cea mai bună măsurare a distribuției materiei întunecate în regiunea interioară a unui grup de galaxii.
"În timp ce Abell 2029 ar putea fi plictisitor pentru o persoană obișnuită să se uite", a spus David Buote, coautor al lucrării, "este o încântare pură pentru astrofizicieni să studieze, deoarece permite o comparație foarte simplă și precisă a teoriei și observare."
Ca un caz, observațiile anterioare ale grupului de galaxii Hydra A de Larry David de la Centrul pentru Astrofizică Harvard-Smithsonian din Cambridge, Mass. Și colegii au găsit un rezultat similar, dar dovezile unei activități explozive în galaxia centrală au îngreunat trageți concluzii precise despre natura materiei întunecate. Profilul de materie întunecată dedus pentru Abell 2029 oferă dovezi că rezultatele Hydra sunt fiabile și reprezintă o confirmare importantă independentă a predicțiilor de materie întunecată la rece.
John Stocke de la Universitatea din Colorado, Boulder a fost, de asemenea, implicat în această cercetare. Chandra a observat Abell 2029 cu detectorul ACIS timp de 5,6 ore pe 12 aprilie 2000. Centrul de zbor spațial Marshall al NASA, Huntsville, Ala., Gestionează programul Chandra pentru Office of Science Science, Sediul central al NASA, Washington. Northrop Grumman din Redondo Beach, California, fostul TRW, Inc., a fost principalul contractant de dezvoltare pentru observator. Observatorul astrofizic Smithsonian controlează operațiunile de știință și zbor din Centrul de raze X Chandra din Cambridge, Mass.
Sursa originală: Comunicat de presă Chandra
