En smal bro av mörk materia - bara antydan till ett större kosmiskt skelett - har hittats som binder ett par avlägsna galaxer tillsammans.
Enligt ett pressmeddelande från tidskriften Nature har forskare spårat en trådliknande struktur som liknar en kosmisk bana i årtionden men det är första gången observationer bekräftar att strukturen har sett. Nuvarande teori antyder att stjärnor och galaxer spårar en kosmisk bana över universum som ursprungligen lades upp av mörk materia - ett mystiskt, osynligt ämne som anses stå för mer än 80 procent av ämnet i universum. Mörk materia kan endast avkännas genom sin gravitationskraft och bara skymtas när den snurrar ljuset från avlägsna galaxer.
Astronomer ledda av Jörg Dietrich, en fysikforskare vid University of Michigan College of Literature, Science and the Arts, utnyttjade denna effekt genom att studera gravitationslinsen hos galaktiska kluster Abell 222 och 223. Genom att studera tiotusentals ljus av galaxer bortom superklustern; som ligger cirka 2,2 miljarder ljusår från jorden, kunde forskarna plotta den snedvridning som orsakats av Abell-klustret. Forskarna medger att det är oerhört svårt att observera gravitationslinser av mörkt material i filamenten eftersom de innehåller liten massa. Deras lösning var att studera en särskilt massiv glödtråd som sträckte sig över 18 megaparsek (nästan 59 miljoner ljusår) utrymme. Justeringen av strängen förbättrade linseffekten.
Teamets resultat publicerades i 4 juli 2012-numret av Nature.
"Det ser ut som att det finns en bro som visar att det finns ytterligare massor utöver vad klustren innehåller," sade Dietrich i ett pressmeddelande. "Klusterna ensam kan inte förklara denna ytterligare massa."
Genom att undersöka röntgenstrålar som härstammar från plasma i glödtråden, observerade från XMM-Newton-satelliten, beräknade teamet att inte mer än nio procent av glödtrådens massa kunde bestå av den heta gasen. Datorsimulering antydde vidare att bara 10 procent av massan berodde på synliga stjärnor och galaxer. Endast mörk materia, säger Dietrich, skulle kunna utgöra den återstående massan.
"Det som är spännande", säger Mark Bautz, en astrofysiker vid Massachusetts Institute of Technology, "är att vi i detta ovanliga system kan kartlägga både mörk materia och synlig materia tillsammans och försöka ta reda på hur de ansluter och utvecklas längs glödtråden."
Att förfina tekniken kan hjälpa fysiker att förstå universums struktur och fastställa identiteten på mörk materia (vare sig det är en kall långsam rörelse eller en varm, snabb rörelse. Olika typer skulle klumpa sig annorlunda längs glödtråden, säger forskare.
Bildtexter: Mörkfilamenttrådar, såsom den som överbryggar galaxklyngarna Abell 222 och Abell 223, förutspås innehålla mer än hälften av all materia i universum. (kredit: Jörg Dietrich, University of Michigan / University Observatory Munich)
