Космическият телескоп Хъбъл преброява тъмната материя

Астрономите са използвали космическия телескоп Хъбъл, за да снимат за кратко изображение на галактически клъстер MACS J1206.2-0847 - или MACS 1206 . Привидното изкривяване на далечни галактики на фона на изображението е причинено от невидимо вещество, наречено тъмна материя, чиято гравитация се огъва и изкривява светлинните им лъчи.

Образът на MACS 1206, публикуван от НАСА / ESA на 13 октомври 2011 г., е част от ново проучване на галактически клъстери от екипа на CLASH (The L luster L, свързан с A S S upernova проучване с H ubble), който наблюдава шест от 25 струпвания на галактики, насочени за изследване. Проучването ще позволи на астрономите да построят подробни карти с тъмна материя на повече галактически клъстери от всякога.

Кликнете върху изображението за разгънат изглед.

Гравитацията на тъмната материя се огъва и изкривява светлината от далечни галактики в това изображение на Хъбъл от галактически клъстер MACS 1206. Кредит на изображението: NASA / ESA и др.

Астрономите използват карти с тъмна материя, за да тестват предишни, но изненадващи резултати, които предполагат, че тъмната материя е по-гъсто опакована вътре в клъстерите, отколкото някои модели прогнозират. Това може да означава, че галактическите клъстери са се събрали по-рано, отколкото мнозина учени са смятали.

Тъмната материя във Вселената може да бъде открита само чрез измерване как нейната гравитация тегли към видимата материя и извива тъканта на пространството-времето като огледало за панаир.

Галактическите клъстери като MACS 1206 са перфектни лаборатории за изучаване на гравитационните ефекти на тъмната материя, защото те са най-масивните структури във Вселената, държани заедно от гравитацията. Поради огромното си гравитационно дърпане, струпванията действат като гигантски космически лещи, усилващи, изкривяващи и огъващи всяка светлина, която преминава през тях - ефект, известен като гравитационно лещиране .

Ефектите на линзирането могат също така да произведат множество изображения на един и същи отдалечен обект, както е видно на снимката на Хъбъл по-горе. По-специално, привидните числа и форми на далечните галактики, далеч отвъд един галактически клъстер, се изкривяват, когато светлината преминава, като се получава видимо измерване на това колко маса има в интервенционалния клъстер и как се разпределя.

Космическият телескоп Хъбъл разглежда внимателно 25 галактически клъстера. Кредит за изображения: НАСА / ESA

Съществените изкривявания на лещите са доказателство, че доминиращият масов компонент на струпванията е тъмна материя. Изкривяванията биха били далеч по-слаби, ако гравитацията на клъстерите идва само от видима материя.

MACS 1206 се намира на четири милиарда светлинни години от Земята. Хъбъл помогна на CLASH астрономите да разкрият 47 множество изображения на 12 ново идентифицирани далечни галактики. Намирането на толкова много изображения в клъстер е уникална възможност на Хъбъл.

Междувременно много големият телескоп на Европейската южна обсерватория прави спектроскопични наблюдения на клъстерите: Инструментите разделят светлината на галактиките в техните компоненти на цветовете, позволявайки на учените да правят изводи за много от свойствата на клъстерните галактики, включително тяхното разстояние и химическия състав,

Възползвайки се от две от мощните камери на Хъбъл, проучването CLASH обхваща широк диапазон на дължината на вълната - от ултравиолетово до почти инфрачервено.

Астрономите се нуждаят от разнообразните цветове, за да преценят разстоянията до обективните галактики и да ги проучат по-подробно.

Ерата, в която са се образували първите клъстери, не е точно известна, но се изчислява най-малко на девет милиарда години и е възможно преди 12 милиарда години. Ако се установи, че повечето от клъстерите в проучването CLASH имат прекомерно големи натрупвания на тъмна материя в централните си ядра, те могат да дадат нови улики за произхода на структурата във Вселената.

Долен ред: Екипът на CLASH, използвайки космическия телескоп Хъбъл, започна проучване на галактически струпвания с цел проучване на гравитационните деформации на тъмната материя. НАСА / ESA пуснаха изображението на 13 октомври 2011 г.

Бари Бариш търси лов на тъмна материя в нашата вселена

Карл Гебхард относно тъмната материя и разширяването на Вселената