Bildkredit: Hubble
Två kanadensiska och en amerikansk astronom har skapat en detaljerad karta över halo av mörk materia som verkar omge alla galaxer. Denna plattade sfärformade gloria sågs genom att mäta hur tyngdekraften från en närmare galax böjer ljuset från ett avlägset objekt som passerar bakom det; en teknik som kallas tyngdkraftslinsning.
Två U-T-astronomer och en amerikansk kollega har gjort de första mätningarna av storleken och formen på massiva halo av mörk materia som omger galaxer.
"Våra resultat ger oss den tydligaste bilden av en mycket mystisk del av vårt universum," säger huvudforskaren Henk Hoekstra, en
postdoktor vid U i T: s kanadensiska institut för teoretisk astrofysik. "Med relativt enkel fysik kan vi få vårt första direkta glimt av storleken och formen på dessa glorier som är mer än femtio gånger massivare än den ljusproducerande delen av galaxer som vi kan se." Han och hans team presenterade sina resultat 25 juli på den 25: e generalförsamlingen för International Astronomical Union i Sydney, Australien.
Deras forskning visar att halo av mörk materia sträcker sig mer än fem gånger längre än de synliga stjärnorna i en galax, säger Hoekstra. När det gäller vår Vintergalax, säger han, sträcker sig gloria till mer än 500 000 ljusår bort och väger ungefär 880 miljarder gånger mer än solen. Resultaten ger också starkt stöd för den populära ”kalla mörka materien” -modellen i universum.
Mörk materia avger inget ljus och kan därför inte ses direkt,
Hoekstra förklarar. Det enda beviset för dess existens kommer från dess tyngdkraft på stjärnor, gas och ljusstrålar. Mörk materia tros stå för cirka 25 procent av den totala massan i universum, med resten av universum består av normal materia (fem procent) och mörk energi (70 procent).
Hittills har mest information om mörk materia kommit från mätningar av gasens och stjärnornas rörelse i galaxernas inre regioner. Andra viktiga uppgifter kommer från datorsimuleringar av universums struktur. Forskare kan dock förklara sina resultat om mörk materia endast om det är sant att galaxer är omgivna av massiva tredimensionella glorier.
Majoriteten av astronomerna tror på den så kallade kalla mörka materie-teorin om universum, vilket antyder att dessa glorier är något plattade. Hoekstras resultat bekräftar detta. Med hjälp av den relativt nya tekniken för svag gravitationslinsering som gör det möjligt för astronomer att studera storleken och formen på mörk materia, mätte teamet formerna på mer än 1,5 miljoner avlägsna galaxer med hjälp av Kanada-Frankrike-Hawaii teleskopet på Hawaii. "De små förändringarna i galaxernas former gav en stark indikation för oss att halorna är plattade, som en gummikula som är komprimerad till halva storleken," säger Hoekstra.
Deras resultat kan också tillämpas på en större vetenskaplig debatt om universums natur. Vissa forskare har utvecklat teorier om universum med antagandet att mörk materia inte existerar och som ett resultat har de föreslagit ändringar i tyngdlagen. Hoekstra är dock övertygad om att hans team kommer att motbevisa dessa teorier.
Forskningen genomfördes med professor Howard Yee från U från T: s avdelning för astronomi och astrofysik och Michael Gladders, en tidigare U-T-doktorand nu vid observatorierna vid Carnegie-institutionen i Washington i Pasadena, Kalifornien. Det finansierades av naturvetenskapen och Canada Research Council of Canada och U of T.
Originalkälla: University of Toronto News Release
