Mørk materie er mystiske ting, fordi vi ikke virkelig kan "se" det. Men det har ikke stoppet forskere fra å forske på det og fra å teoretisere om det. En teori sier at det skal være glødestrukturer av mørk materie som forbinder galakser. Forskere fra University of Waterloo har nå avbildet et av disse mørkstofffilamentene for første gang.
De to forskerne, Seth D. Epps og Michael J. Hudson, presenterer resultatene sine i en artikkel i Monthly Notices of the Royal Astronomy Society.
Teori forutsier at filamenter av mørk materie forbinder galakser sammen, ved å nå fra den mørke materie-haloen til en galakse til den samme glorie i en annen galakse. Andre forskere har funnet filament av mørke stoffer som forbinder hele galakse-klynger, men dette er første gang filamenter er avbildet mellom individuelle galakser.
"Dette bildet beveger oss utover spådommer til noe vi kan se og måle." - Mike Hudson, University of Waterloo
"I flere tiår har forskere spådd eksistensen av mørkstofffilamenter mellom galakser som fungerer som en nettlignende overbygning som forbinder galakser sammen," sa Mike Hudson, professor i astronomi ved University of Waterloo. "Dette bildet beveger oss utover spådommer til noe vi kan se og måle."
Mørk materie utgjør omtrent 25% av universet. Men det lyser ikke, reflekterer eller interagerer med lys på noen måte, så det er vanskelig å studere. Den eneste måten vi virkelig kan studere det på, er ved å observere tyngdekraften. I denne studien brukte astronomerparet den svake gravitasjonslinseteknikken.
Svak gravitasjonslinsing er avhengig av effekten massen har på lys. Nok konsentrert masse i forgrunnen - mørk materie i dette tilfellet - vil varpe lys fra fjerne kilder i bakgrunnen.
Når du arbeider med noe så stort som et supermassivt svart hull, er gravitasjonslinser ganske uttalt. Men galakse-til-galakse-filamenter av mørk materie er mye mindre tette enn et svart hull, så deres individuelle effekt er minimal. Det astronomene trengte var de kombinerte dataene fra flere galakspar for å oppdage den svake gravitasjonslinsen.
Nøkkelen til denne studien er Canada-France-Hawaii Telescope. Den utførte en flerårig himmelundersøkelse som la grunnlaget for denne studien. Forskerne kombinerte linsebilder av over 23 000 par galakser med 4,5 milliarder lysår unna. Det resulterende sammensatte bildet avslørte filamentbroen mellom de to galaksene.
"Ved å bruke denne teknikken er vi ikke bare i stand til å se at disse mørkstofffilamentene i universet eksisterer, men vi kan se i hvilken grad disse glødetrådene forbinder galakser sammen." - Seth D. Epps, University of Waterloo
Vi vet fortsatt ikke hva mørk materie er, men det faktum at forskere klarte å forutsi disse filamentene og så faktisk finne dem, viser at vi gjør fremskritt med å forstå det.
Vi har kjent til storskala-strukturen i universet i noen tid, og vi vet at mørk materie er en stor del av det. Galakser har en tendens til å klynge seg sammen, under påvirkning av mørk materiens gravitasjonstrekk. Å finne en mørk materiebro mellom galakser er et spennende funn. Det tar i det minste litt av mysteriet ut av mørk materie.
