Hubble izvaja popis temne snovi

Nedelja, 16 Oktober 2011
natisni

Hubble-DarkMatterVesoljski teleskop Hubble je posnel sliko jate galaksij MACS J1206.2-0847. Popačenje oblik oddaljenih galaksij v ozadju povzroča nevidna snov, imenovana temna snov, katere gravitacija ukrivlja njihove svetlobne žarke.

 

Ta jata je ena od prvih na Hubblovem seznamu, ki zajema 25 masivnih jat galaksij in astronomom pomaga izdelati izjemno podroben zemljevid temne snovi na večjem delu neba kot prej. Zemljevid nato uporabijo za testiranje prejšnjih, presenetljivih rezultatov, ki kažejo, da je temna snov znotraj jat gostejša, kot napovedujejo nekateri modeli. To morda pomeni, da se je nastanek jat galaksij začel prej, kot smo domnevali doslej.

Temna snov sestavlja velik del mase v vesolju, vendar jo je mogoče zaznati le prek merjenja vpliva njene gravitacije vidno snov; temna snov tkanino prostora-časa popači podobno kot zrcalo v zabavišču, saj ukrivlja svetlobo z oddaljenih teles.

Jate galaksij, kot je MACS J1206.2-0847, so odlični laboratoriji za proučevanje gravitacijskih učinkov temne snovi, ker so najmasivnejše strukture v vesolju, ki jih skupaj zadržuje gravitacija. Zaradi njihovega ogromnega gravitacijskega privlaka delujejo kot orjaške kozmične leče, ki povečajo, popačijo in ukrivijo vsak žarek svetlobe, ki potuje skoznje, kar je znano gravitacijsko lečenje.

Učinek lečenja lahko ustvari tudi več slik istega oddaljenega telesa. Število in oblike oddaljenih galaksij daleč onkraj jate se popačijo, ko skoznjo potuje svetloba z njih, zato lahko astronomi vidijo, koliko mase je v tej jati in kako je porazdeljena. Precejšnje lečenje je dokaz, da je prevladujoča sestavina mase teh jat temna snov. Popačenje bi bilo veliko šibkejše, če bi gravitacijo jate povzročala samo vidna snov.

MACS J1206.2-0847 je od Zemlje oddaljena štiri milijarde svetlobnih let. Hubblov oster vid je astronomom odkril 47 večkratnih slik 12 na novo identificiranih oddaljenih galaksij. Nova opazovanja gradijo na prejšnjih Hubblovih posnetkih ter posnetkih teleskopov na tleh.

Med opazovanji, ki dopolnjujejo Hubblova, je projekt na Zelo velikem teleskopu (Very Large Telescope) Evropskega južnega observatorija. Za razliko od Hubbla, ki snema fotografije jat, ta teleskop izvaja spektroskopska opazovanja, pri čemer razbije svetlobo z galaksij v sestavne komponente, iz katerih astronomi izluščijo mnoge lastnosti jat galaksij, vključno z njihovo oddaljenostjo in kemično sestavo.

Hubblove zmogljive kamere pokrivajo širok razpon valovnih dolžin, od ultravijolične do bližnje infrardeče. Astronomi različne barve potrebujejo zato, da ocenijo razdaljo galaksij onkraj jat in da jih podrobneje proučijo. Hubble omogoča oceniti razdalje do galaksij, štirikrat šibkejših od tistih, ki jih lahko vidijo teleskopi na tleh.

Kdaj so nastale prve jate, še ni popolnoma jasno; trenutne ocene kažejo, da so nastale pred devetimi, morda pa tudi pred dvanajstimi milijardami let. Če se izkaže, da ima večina jat v tem popisu v svojih sredicah izjemno veliko temne snovi, bodo morali astronomi nekoliko spremeniti svoje modele izvora struktur v vesolju.

Vir: spacetelescope.com