Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Суббота, 20.01.2018, 02:08

Вселенная Сегодня » 2012 » Октябрь » 19 » Космический телескоп Hubble изучает темную материю в 3D

19.10.2012
Космический телескоп Hubble изучает темную материю в 3D
Автор: Nancy Atkinson



Взгляд Hubble на массивное скопление галактик MACS J0717.5+3745. Огромное поле зрения - это сочетание 18 отдельных фотографий Hubble. Предоставлено: NASA, ESA, Harald Ebeling (University of Hawaii at Manoa) & Jean-Paul Kneib (LAM).

Ранее в этом году, астрономы с помощью Космического Телескопа Hubble смогли идентифицировать тонкую нить темной материи, которая, кажется, связывает пару отдаленных галактик вместе. Теперь, обнаружена еще одна нить, и ученые смогли сделать 3d вид нити, в первый раз трудно обнаруживаемую темную материю смогли измерить в таких подробностях. Их результаты подтверждают, что нить имеет высокую массу и, как говорят исследователи, если бы эти измерения были репрезентативными в остальной Вселенной, тогда бы эти структуры могли составлять более половины всей массы Вселенной.

Темная материя, как полагают, была частью Вселенной с самого начала, остаток Большого Взрыва, который создал основу крупномасштабной структуры Вселенной.

"Нити космической сети чрезвычайно распространены и очень длинные, что делает их трудными для обнаружения, не говоря уже об исследовании в 3D", сказала Матильда Жозак (Mathilde Jauzac) из Laboratoire d’Astrophysique de Marseille во Франции и Университета KwaZulu-Natal, в Южной Африке, ведущий автор исследования.

Команда объединила фотографии с высоким разрешением региона вокруг массивного скопления галактик MACS J0717.5+3745 (или коротко MACS J0717) - одного из самых массивных скоплений галактик - и обнаружила, что нити простираются на 60 миллионов световых лет от скопления.

Команда сообщила, что их наблюдения обеспечивают первый прямой взгляд на форму лесов, которые дарят Вселенной ее структуру. Они использовали Hubble, телескоп NAOJ’s Subaru и телескоп Canada-France-Hawaii с спектроскопическими данными по галактикам внутри от Обсерваторий WM Keck и Gemini. Анализ эти наблюдения вместе дает завершенное представление о форме нити, когда она простирается из галактического скопления вдоль нашей линии прямой видимости.

Команда подробно описала их "рецепт" изучения обширных, но разбросанных нитей.
Первый ингредиент: Перспективная цель. Теории космической эволюции предполагают, что скопления галактик образуются там, где встречаются нити космической сети, с нитями, медленно направляющими материю в скопления. "Из нашей ранней работы по MACS J0717 мы узнали, что это скопление активно растет, и следовательно главная цель подробного исследования космической сети", объясняет соавтор Harald Ebeling (Университет Гавайев в Manoa, США), который возглавил команду, что открыла MACS J0717 почти десятилетие назад.

Второй ингредиент: продвинутые техники гравитационного линзирования. Известная теория общей относительности Эйнштейна говорит, что траектория света изгибается, когда он проходит через или около объектов с большой массой. Нити космической сети в значительной степени созданы из темной материи, которая не может быть видна напрямую, но их масса достаточна для отклонения света и искажения фотографий галактик на фоне, в процессе, называемом гравитационное линзирование. Команда разработала новые инструменты для преобразования искажения фотографий в карту массы.

Третий ингредиент: Фотографии с высоким разрешением. Гравитационное линзирование является утонченным явлением, и изучение требует подробных фотографий. Наблюдения Hubble позволили команде изучить точную деформацию в форме многочисленных линзовых галактик. Это в свою очередь показало, где расположена скрытая нить темной материи. "Проблемой", объясняет соавтор Jean-Paul Kneib (LAM, Франция), "было найти модель формы скопления, которая соответствовала бы всем свойствам линзирования, которые мы наблюдали".

Наконец: Измерения расстояний и движения. Наблюдения космическим телескопом Hubble скопления предоставляют самую лучшую карту нитей в двух измерениях, но чтобы увидеть эту форму в 3D требовались дополнительные наблюдения. Цветные фотографии, а также скорости галактик, измеренные с помощью спектрометров, данных от телескопов Subaru, CFHT, WM Keck и Gemini North (всех на Mauna Kea, Гавайи), позволили команде вычислить местоположение галактик внутри нити и обнаружить движение многих из них.

Была построена модель, которая объединила информацию о скоростях и местоположении всех галактик, и она затем показала 3D форму и ориентацию нитевидной структуры. В результате команда смогла измерить настоящие свойства этой неуловимой нитевидной структуры без неуверенности и предубеждений, которые появляются из проектирования структуры в двух измерениях, что обычно в таких анализах.

Полученные результаты раздвинули границы прогнозов, сделанные теоретической работой и числовым моделированием космической сети. С длиной в 60 миллионов световых лет нить MACS J0717 - чрезвычайная даже в астрономических масштабах. И если ее массовое содержание, как измерила команда, как может быть принято, является репрезентативным для нитей около гигантских скоплений, тогда эти распространенные связи между узлами и космической сетью могут содержать даже больше массы (в форме темной материи), чем предполагали теоретики.

Больше информации в видео ниже от ESA HubbleCast:


Источник: ESA Hubble.


Название прочитанной вами статьи "Космический телескоп Hubble изучает темную материю в 3D".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 2071 | Теги: темная материя, Космический Телескоп Hubble, Видео | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]