Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

At se mørkt stof i et nyt lys

Kunstnerens indtryk af en galakse omgivet af gravitationsforvrængninger på grund af mørkt stof. Galakser lever inde i større koncentrationer af usynligt mørkt stof (farvet lilla på dette billede), det mørke stofs virkninger kan dog ses ved at se på deformationerne af baggrundsgalakser. Kredit:Swinburne Astronomy Productions - James Josephides

Et lille hold af astronomer har fundet en ny måde at 'se' de undvigende mørkt stof-haloer, der omgiver galakser, med en ny teknik 10 gange mere præcis end den tidligere-bedste metode. Værket er udgivet i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

Forskere anslår i øjeblikket, at op til 85% af massen i universet faktisk er usynlig. Dette "mørke stof" kan ikke observeres direkte, fordi det ikke interagerer med lys på samme måde som det almindelige stof, der udgør stjerner, planeter, og livet på jorden.

Så hvordan måler vi det, der ikke kan ses? Nøglen er at måle effekten af ​​tyngdekraften, som det mørke stof producerer.

Pol Gurri, ph.d. studerende ved Swinburne University of Technology, der ledede den nye forskning, forklarer:"Det er som at se på et flag for at prøve at vide, hvor meget vind der er. Du kan ikke se vinden, men flagets bevægelse fortæller dig, hvor stærkt vinden blæser."

Den nye forskning fokuserer på en effekt kaldet svag gravitationslinser, som er et træk ved Einsteins generelle relativitetsteori. "Det mørke stof vil meget lidt forvrænge billedet af alt bag det, " siger lektor Edward Taylor, som også var involveret i forskningen. "Effekten er lidt som at læse en avis gennem bunden af ​​et vinglas."

Bearbejdet billede af en spiralgalakse, som kunne observeres efter linseeffekter har forvrænget galaksens sande form. Ved at måle kredsløbsbevægelsen af ​​gas i en fjern galakse (set her i pink), gravitationsforvrængninger kan måles meget mere præcist, end det tidligere var muligt. Kredit:Originalt billede af ESA / Hubble &NASA / Flickr-bruger Det58, billedændring af Pol Gurri

Svag gravitationslinser er allerede en af ​​de mest succesrige måder at kortlægge universets indhold af mørkt stof. Nu, Swinburne-holdet har brugt ANU 2.3m Telescope i Australien til at kortlægge, hvordan gravitationslinsede galakser roterer. "Fordi vi ved, hvordan stjerner og gas skal bevæge sig inde i galakser, vi ved nogenlunde, hvordan den galakse skal se ud, " siger Gurri. "Ved at måle, hvor forvrængede de rigtige galaksebilleder er, så kan vi finde ud af, hvor meget mørkt stof det ville tage at forklare, hvad vi ser."

Den nye forskning viser, hvordan denne hastighedsinformation muliggør en meget mere præcis måling af linseeffekten, end det er muligt ved brug af form alene. "Med vores nye måde at se det mørke stof på, " Gurri siger, "Vi håber at få et klarere billede af, hvor det mørke stof er, og hvilken rolle det spiller i, hvordan galakser dannes."

Fotografi af Australian National University (ANU) 2,3 m teleskop ved Siding Spring Observatory. Kredit:Australian National University

Fremtidige rummissioner såsom NASA's Nancy Grace Roman Space Telescope og European Space Agency's Euclid Space Telescope er designet, delvis, at lave den slags målinger baseret på formerne af hundreder af millioner af galakser. "Vi har vist, at vi kan yde et reelt bidrag til disse globale bestræbelser med et relativt lille teleskop bygget i 1980'erne, bare ved at tænke på problemet på en anden måde, " tilføjer Taylor.


Varme artikler