Forskere studerer gravitationslinser omkring en ekstremt tæt galaksehob

Glorier i mørkt stof er teoretiske kroppe, inden i hvilke galakser er suspenderet; gloriens masse dominerer den samlede masse. Disse glorier kan ikke observeres direkte, men astronomer udleder deres tilstedeværelse ved fænomenet tyngdekraftlinser - forvrængning af baggrundsobjekter af stærke gravitationskilder, der fungerer som linser. Astronomer kan endda studere fjerne galakser forstørret af gravitationslinse for tættere gravitationsobjekter.

Forskere har i årtier vidst, at klyngerne af galakser ikke afspejler klyngerne af det meste af sagen i universet. Konceptet om, at galaksefordelingen korrelerer med materietæthed på et givet sted i universet, dateres tilbage til 1984. I en galaksehoben, sagsfordeling er stærkt grupperet, og glorier dannes på toppen af ​​denne fordeling. Dette kaldes halo bias.

Halo bias kan også indrammes som forholdet mellem den rumlige fordeling af galakser og det underliggende felt af mørkt stof. Klynger er forbedret i forhold til den generelle massefordeling i klyngen. Men der er andre teoretiserede egenskaber udover masse, der kan påvirke klynge; fysikere omtaler disse som sekundær bias, men bestræbelserne på at identificere dem har været ubetingede.

For nylig, en gruppe italienske forskere offentliggjorde en rapport i Natur Astronomi på en undersøgelse af PSZ2 GO99.86+58.45, en ekstremt tæt galaksehob med et meget stort gravitationslinsesignal. De rapporterer, at systemet er ekstremt sjældent inden for rammerne af galaktisk strukturdannelse, og dens egenskaber indebærer stærkt effektiviteten af ​​forbedring af andre mekanismer end masse på glorie i mørkt stof.

Forskerne analyserede data fra to offentligt tilgængelige forskydningskataloger - CFHTLenS og RCSLens. De fandt ud af, at udkanten af ​​klyngen har et meget stort gravitationslinsesignal, der kan spores op til 30 megaparsek. Dets høje signal-til-støj-forhold indebærer tæthed i miljøet, der langt overstiger den kosmologiske middeltæthed. De rapporterer, at den ekstreme tæthed af denne klynge ikke kun kan tilskrives masse.

Derudover forskerne rapporterer, at deres fund stemmer godt overens med Lambda -modellen for koldt mørkt stof (ΛCDM), der fastslår, at universet indeholder en kosmologisk konstant betegnet Λ forbundet med mørk energi og koldt mørkt stof. Koldt mørkt stof er en hypotetisk form for mørkt stof, hvor partikler af mørkt stof bevæger sig langsommere end lys. ΛCDM -modellen foreslår, at struktur i universet dannes hierarkisk nedenfra og op, som mindre strukturer kollapser under indflydelse af deres egen tyngdekraft, og smelter løbende sammen til større strukturer. Det er i øjeblikket den foretrukne model for strukturdannelse i universet.

Forskerne konkluderer med at notere nytten af ​​linseanalyse i undersøgelsen af ​​galaksehobe. De skriver, "Næste generations galakseundersøgelser vil rutinemæssigt udføre linseanalysen af ​​enkelte glorier til meget store radier, som vi har præsenteret her. "

© 2018 Phys.org