Βάλτε ένα άλλο σημάδι δίπλα στη θεωρία της «ψυχρής σκοτεινής ύλης». Νέες παρατηρήσεις από το τηλεσκόπιο Subaru της Ιαπωνίας βοηθούν τους αστρονόμους να κατανοήσουν την πυκνότητα του σκοτεινή ύλη , αυτή τη μυστηριώδη ουσία που διαποτίζει το σύμπαν.
Δεν μπορούμε να δούμε τη σκοτεινή ύλη, η οποία υπολογίζεται ότι αποτελεί το 85 τοις εκατό του σύμπαντος, αλλά οι επιστήμονες μπορούν σίγουρα να μετρήσουν τις βαρυτικές της επιπτώσεις στους γαλαξίες, τα αστέρια και άλλους ουράνιους κατοίκους. Οι φυσικοί των σωματιδίων είναι επίσης στο κυνήγι ενός σωματιδίου της «σκοτεινής ύλης» — με μερικούς ενδιαφέροντα αποτελέσματα που κυκλοφόρησαν πριν από μερικές εβδομάδες .
Το τελευταίο πείραμα με το Subaru μέτρησε 50 σμήνη γαλαξιών και διαπίστωσε ότι η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης είναι μεγαλύτερη στο κέντρο αυτών των σμηνών και μικρότερη στα περίχωρα. Αυτές οι μετρήσεις ταιριάζουν στενά με αυτό που προβλέπεται από τη θεωρία της ψυχρής σκοτεινής ύλης, είπαν οι επιστήμονες.
Ψυχρή σκοτεινή ύλη υποθέτει ότι αυτό το υλικό δεν μπορεί να παρατηρηθεί σε κανένα μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, τη ζώνη των κυμάτων φωτός που κυμαίνεται από ακτίνες Χ υψηλής ενέργειας έως υπέρυθρη θερμότητα χαμηλής ενέργειας. Επίσης, η θεωρία υπαγορεύει ότι η σκοτεινή ύλη αποτελείται από αργά κινούμενα σωματίδια που, επειδή συγκρούονται μεταξύ τους σπάνια, είναι ψυχρά. Έτσι, ο μόνος τρόπος με τον οποίο η σκοτεινή ύλη αλληλεπιδρά με άλλα σωματίδια είναι η βαρύτητα, είπαν οι επιστήμονες.
Για να το ελέγξει αυτό, η Subaru κοίταξε «βαρυτικός φακός » στον ουρανό — περιοχές όπου το φως των αντικειμένων φόντου κάμπτεται γύρω από πυκνά, ογκώδη αντικείμενα μπροστά. Σμήνη γαλαξιών αποτελούν χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτών των εξαιρετικά πυκνών περιοχών.
Αρκετοί χάρτες σκοτεινής ύλης: ένας βασίζεται σε δείγμα 50 μεμονωμένων σμηνών γαλαξιών (αριστερά), ένας άλλος κοιτάζει ένα μέσο σμήνος γαλαξιών (κέντρο) και άλλος βασίζεται στη θεωρία της σκοτεινής ύλης (δεξιά). Το κόκκινο είναι η υψηλότερη συγκέντρωση σκοτεινής ύλης, ακολουθούμενο από το κίτρινο, το πράσινο και το μπλε. Στα δεξιά, στη μέση, είναι ένας χάρτης που βασίζεται στη θεωρία της ψυχρής σκοτεινής ύλης που πλησιάζει το μέσο σμήνος γαλαξιών που παρατηρείται με το τηλεσκόπιο Suburu. Πιστώσεις: NAOJ/ASIAA/Σχολή Φυσικής και Αστρονομίας, Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ/Κάβλι IPMU/Αστρονομικό Ινστιτούτο, Πανεπιστήμιο Τοχόκου)
«Το τηλεσκόπιο Subaru είναι ένα φανταστικό όργανο για μετρήσεις βαρυτικού φακού. Μας επιτρέπει να μετρήσουμε με μεγάλη ακρίβεια πώς η σκοτεινή ύλη στα σμήνη γαλαξιών παραμορφώνει το φως από μακρινούς γαλαξίες και μετράει μικροσκοπικές αλλαγές στην εμφάνιση ενός τεράστιου αριθμού αμυδρά γαλαξιών», δήλωσε ο Nobuhiro Okabe, αστρονόμος στην Academia Sinica στην Ταϊβάν που ηγήθηκε της μελέτης. .
Στη συνέχεια, τα μέλη της ομάδας μπορούσαν να συγκρίνουν πού η ύλη ήταν πιο πυκνή με αυτή που είχε προβλέψει η θεωρία της ψυχρής σκοτεινής ύλης. Για να γίνει αυτό, μέτρησαν 50 από τα πιο ογκώδη, γνωστά σμήνη γαλαξιών. Στη συνέχεια, μέτρησαν την «παράμετρο συγκέντρωσης», ή τη μέση πυκνότητα του συμπλέγματος.
«Διαπίστωσαν ότι η πυκνότητα της σκοτεινής ύλης αυξάνεται από τις άκρες προς το κέντρο του σμήνους και ότι η παράμετρος συγκέντρωσης των σμηνών γαλαξιών στο κοντινό σύμπαν ευθυγραμμίζεται με τη θεωρία CDM», δήλωσε το Εθνικό Αστρονομικό Παρατηρητήριο της Ιαπωνίας.
Το επόμενο βήμα, δήλωσαν οι ερευνητές, είναι η μέτρηση της πυκνότητας της σκοτεινής ύλης στο κέντρο των σμηνών γαλαξιών. Αυτό θα μπορούσε να αποκαλύψει περισσότερα για το πώς συμπεριφέρεται αυτή η ουσία. Δείτε περισσότερα σχετικά με αυτήν τη μελέτη στο Astrophysical Journal Letters.
