Bildekreditt: Hubble
To kanadiske og en amerikansk astronom har laget et detaljert kart over glorie av mørk materie som ser ut til å omgi alle galakser. Denne flate sfæreformede glorie ble sett ved å måle hvordan tyngdekraften fra en nærmere galakse bøyer lyset fra et fjernt objekt som går bak den; en teknikk som kalles gravitasjonslinsing.
To U-astronomer fra USA og en amerikansk kollega har foretatt de første målingene av størrelsen og formen på massive mørke stoffer som omgir galakser.
"Funnene våre gir oss det klareste bildet ennå av en veldig mystisk del av universet vårt," sier hovedetterforsker Henk Hoekstra, en
postdoktor ved U ved T's Canadian Institute for Theoretical Astrophysics. "Ved å bruke relativt enkel fysikk, kan vi få vårt første direkte glimt av størrelsen og formen til disse glorieene som er mer enn femti ganger mer massiv enn den lysproduserende delen av galakser som vi kan se." Han og teamet hans presenterte funnene sin 25. juli på den 25. generalforsamlingen i International Astronomical Union i Sydney, Australia.
Forskningen deres indikerer at haloer av mørk materie strekker seg mer enn fem ganger lenger enn de synlige stjernene i en galakse, sier Hoekstra. Når det gjelder vår Melkeveis galakse, sier han, strekker glorie seg til mer enn 500 000 lysår unna og veier omtrent 880 milliarder ganger mer enn solen. Funnene gir også sterk støtte for den populære “kald mørk materie” modellen av universet.
Mørk materie avgir ikke lys og kan derfor ikke sees direkte,
Hoekstra forklarer. Det eneste beviset for at det eksisterer, kommer fra dens gravitasjonstrekk på stjerner, gass og lysstråler. Mørk materie antas å utgjøre omtrent 25 prosent av den totale massen i universet, med resten av universet sammensatt av normal materie (fem prosent) og mørk energi (70 prosent).
Til dags dato har mest informasjon om mørk materie kommet fra målinger av gass og stjerners bevegelse i de indre områdene av galakser. Andre viktige data har kommet fra datasimuleringer av dannelsen av universets struktur. Forskere kan imidlertid forklare funnene sine om mørk materie bare hvis det er sant at galakser er omgitt av massive, tredimensjonale glorie.
Flertallet av astronomene tror på den såkalte kald mørke materie teorien om universet, som antyder at disse glorieene er litt flatet. Hoekstras funn bekrefter dette. Ved å bruke den relativt nye teknikken for svak gravitasjonslinsering som lar astronomer studere størrelsen og formen på mørk materie, målte teamet formene til mer enn 1,5 millioner fjerne galakser ved hjelp av Canada-France-Hawaii Telescope på Hawaii. "De små endringene i formene til galaksene ga oss en sterk indikasjon på at glorieene er flatet ut, som en gummikule som er komprimert til halve størrelsen," sier Hoekstra.
Funnene deres kan også brukes på en større vitenskapelig debatt om universets natur. Noen forskere har utviklet teorier om universet ved å anta at mørk materie ikke eksisterer, og som et resultat har de foreslått endringer i tyngdeloven. Hoekstra er imidlertid sikker på at teamets funn vil tilbakevise disse teoriene.
Forskningen ble utført med professor Howard Yee fra U ved Ts avdeling for astronomi og astrofysikk og Michael Gladders, en tidligere U av T doktorgradsstudent nå ved Observatoriene i Carnegie Institution of Washington i Pasadena, California, og ble finansiert av Naturvitenskapene. and Canada Research Council of Canada and U of T.
Original kilde: University of Toronto News Release
