Det konstiga fotografiet är en sammansatt bild av Abell 520, en massiv galaxklynge i processen att kollidera med varandra - det är en av de mest massiva strukturerna i universum. Flera olika instrument och observatorier samlades för att producera bilden, och det slutliga resultatet gav astronomer ett stort mysterium: dess mörka materia bete sig konstigt.
När galaxer kolliderar kommer tre ingredienser in i spelet: enskilda galaxer och deras miljarder stjärnor, het gas mellan galaxerna och den mystiska mörka materien som faktiskt utgör huvuddelen av massan. Optiska teleskop kan se ljuset från stjärnorna i galaxerna, och röntgenobservatorier, som Chandra, kan se strålningen som strömmar ut från den överhettade gasen. Men närvaron av mörk materia måste beräknas på det sätt som den snurrar ljuset från mer avlägsna objekt.
Under gigantiska kollisioner som denna trodde astronomer att den mörka materien och galaxerna borde hålla sig tillsammans, även under de mest våldsamma kollisionerna. Och detta sågs i en annan galaxkollision: det så kallade Bullet Cluster. Men i kollisionen med Abell 520 sågs något överraskande.
De hittade en mörk materia-kärna, innehållande varm gas, men inga galaxer. Av någon anledning strippades galaxerna bort från den tätaste delen av den mörka materien. Detta är vad Dr Hendrik Hoekstra, från University of Victoria hade att säga:
”Det blåste bort oss att det ser ut som galaxerna tas bort från den tätaste kärnan av mörk materia. Detta skulle vara första gången vi har sett en sådan sak och kan vara ett stort test på vår kunskap om hur mörk materia beter sig. "
Utöver denna kärna hittade de också en motsvarande "ljusregion", som hade galaxer, men liten eller ingen mörk materia. På något sätt skilde denna kollision den mörka materien från den vanliga materien.
Så vad kunde ha tagit bort dessa två? En möjlighet är att galaxerna och mörk materia rivits isär av en serie tyngdpunkter. Tyvärr kunde forskarna inte komma med en realistisk datasimulering som hade gravitationsinteraktioner tillräckligt kraftfulla för att göra detta.
Här är den främsta möjligheten: vi vet att mörk materia påverkas av tyngdkraften, men kanske finns det också någon slags okänd interaktion mellan partiklar av mörk materia. Detta skulle vara extremt svårt att upptäcka eftersom vi inte ens kan se saker.
Astronomerna har säkerställt tid med Hubble Space Telescope och kommer att komma tillbaka och titta igen med sin kraftfulla blick. Detta skulle hjälpa till att svara på några av de mysterier de har upptäckt.
Originalkälla: Chandra News Release
