Sötét anyagra lelt a Hubble

Minden eddiginél szilárdabb bizonyítékot találtak amerikai csillagászok a világegyetemet átható sötét anyag létezésére.

A felfedezést, ami egy, a rejtélyes anyagból álló kísérteties gyűrű az égen, a Hubble Űrteleszkóp segítségével sikerült azonosítani. Megállapítást nyert, hogy az anyag két galaxishalmaz hatalmas ütközése során keletkezett. A sötét anyag nevéből adódóan nem bocsát ki, vagy nyel el látható fényt, mindezek ellenére az univerzum tömegének nagy részét ez az anyag teszi ki. A csillagászok régóta gyanítják a létezését a láthatatlan valaminek, ami a galaxis halmazokat összetartó többlet gravitáció forrása is egyben, látható csillagainak gravitációja magában ugyanis nem tudná meggátolni a hatalmas szerkezetek széthullását.


A Hubble felvétele és a sötét anyag eloszlási térképe egymásra helyezve
A felfedezés a sötét anyag eloszlását feltérképező baltimore-i Johns Hopkins Egyetem és az Űrtávcső Tudományi Intézet kutatóinak nevéhez fűződik. A csillagászok teljesen váratlanul bukkantak rá a gyűrűre és több mint egy évig tartott, mire teljes bizonyosságot szereztek létezéséről. A csapat a Földtől 5 milliárd fényévnyire fekvő Cl 0024+17 jelű halmazt vizsgálta, amikor ráakadt a sötét anyag gyűrűre, ami a mérések szerint 2,6 millió fényév átmérővel rendelkezik. Mivel a sötét anyag nem látható, ezért a csillagászok létezését csak úgy tudják bizonyítani, hogy megvizsgálják gravitációjának a távolabbi, háttérben elhelyezkedő csillagok fényére gyakorolt torzító hatását. Ezt az eljárást nevezik gravitációs lencsének, ami lehetővé teszi a halmaz tömegének és a sötét anyag eloszlásának kiszámítását.

Először a csillagászok azt hitték, mindez csak egy illúzió, a gyűrű nem más mint egy hiba az adatokban. A vizsgálatot éppen ezért többször is megismételték, a gyűrű azonban nem akart eltűnni. Végül kénytelenek voltak tudomásul venni, hogy ez egy valóban létező dolog. A sötét anyag gravitációs jeleit már tavaly augusztusban sikerült azonosítani egy másik amerikai csillagász-csapatnak egy összeolvadó galaxis halmazban, a Cl 0024+17 gyűrű szerkezete azonban kivételes felfedezésnek számít.

"Bár a láthatatlan anyagot már korábban megtalálták más halmazokban, soha nem észlelték még ennyire elkülönülten a halmazokat alkotó forró gáztól és galaxisoktól" - nyilatkozott az Astrophysical Journalban megjelent tanulmány egyik szerzője, Myungkook James Jee, hozzátéve, hogy a pontosan ennek az elkülönültségnek köszönhetően végre tanulmányozhatják eltéréseit a hagyományos anyaghoz képest.


A halmazok ütközésének és azt azt követő állapotok levetítése, jobb oldalon a földi perspektíva, bal oldalon pedig mindez oldalnézetből
A csapat számítógépes szimulációkat is készített, melyek bemutatják mi történik a galaxis halmazok ütközésekor. A két halmaz egymásnak csapódásakor a sötét anyag az összeolvadt halmaz közepe felé áramlik, majd a középpontba érve elkezd kifelé mozogni. A mozgás a gravitációs vonzás hatására fokozatosan lassul, majd megáll, a sötét anyag felgyülemlését idézve elő. A csillagászoknak kitűnő rálátásuk van a gyűrűre, mivel a halmazok ütközése a Földdel egy vonalban történt, ezért is tűnik a sötét anyag szerkezet gyűrű alakúnak.