Det er den første endelige afsløring af en anden ejendom end masse, der er knyttet til den usynlige mørke stof, der udgør 27 procent af vores univers.
Sammenligning af to galakse klynger. Venstre, en spredt klynge. Lige til, en mere tætpakket klynge. Disse strukturelle forskelle kan være relateret til det omgivende mørke stof-miljø, siger en ny undersøgelse. Billede via Sloan Digital Sky Survey.
En ny undersøgelse offentliggjort den 25. januar 2016 i Fysiske gennemgangsbreve antyder, at en galakse klynge intern struktur er knyttet til dets mørke stof-miljø. Det er første gang, at en ejendom udover masse af en galakse klynge er blevet knyttet til omgivende mørkt stof.
Hironao Miyatake ved NASAs Jet Propulsion Laboratory ledede denne forskning. Han sagde i en erklæring fra JPL:
Galaxy-klynger er som de store byer i vores univers.
På samme måde som du kan se på lysene i en by om natten fra et fly og udlede dets størrelse, giver disse klynger os en fornemmelse af fordelingen af den mørke stof, som vi ikke kan se.
Mørk stof antages at være rundt omkring os og tegne sig for 27 procent af al materie og energi i universet. I årtier har forskere udledt tilstedeværelsen af mørkt stof ved at se på normalt stof. De har for eksempel lært, at jo tungere en galakse klynge er - det vil sige, jo mere masse den indeholder - jo mere mørk stof har det i sit miljø.
Forbindelsen mellem en galakas klyngemasse og det omkringliggende mørke stof er veletableret.
At finde en ny egenskab med synligt stof, der også er forbundet med mørkt stof - i dette tilfælde den interne struktur i galakse-klynger - giver astronomer en anden måde at studere ikke kun mørkt stof, men også mørk energi, universets store struktur og inflationsfysik. Hironao Miyataoke udtrykte sin begejstring ved at sige:
Jeg er begejstret for, at vi endelig har fundet klare beviser for forbindelsen mellem den indre struktur i klynger og det omgivende mørke stof-miljø.
Vi kontrollerede mange ting for at sikre dette resultat og konkluderede til sidst, at dette er ægte!
Se større. | Dette billede fra NASAs Hubble-rumteleskop viser det indre område af Abell 1689, en gigantisk klynge af galakser. Forskere siger, at de galakse-klynger, vi ser i dag, er resultatet af udsving i densiteten af mørkt stof i det tidlige univers. Billede via NASA / ESA / JPL-Caltech / Yale / CNRS
JPL-erklæringen forklarede, hvordan disse forskere gennemførte deres forskning:
Forskere studerede cirka 9.000 galakse-klynger fra Sloan Digital Sky Survey DR8-galakskatalogen og delte dem i to grupper efter deres interne strukturer: en, hvor de individuelle galakser inden for klynger var mere spredt, og en, hvor de var tæt pakket sammen.
Forskerne brugte en teknik, der kaldes gravitationslinsering - ved at se på, hvordan tyngdekraften i klynger bøjer lys fra andre objekter - for at bekræfte, at begge grupper havde lignende masser.
Men da forskerne sammenlignede de to grupper, fandt de en vigtig forskel i fordelingen af galakse klynger.Normalt adskilles galakse klynger fra andre klynger med 100 millioner lysår i gennemsnit. Men for gruppen af klynger med tæt pakket galakser var der færre naboklynger i denne afstand end for de sparsere klynger.
Med andre ord, det omgivende mørke stof-miljø bestemmer, hvor pakket en klynge er med galakser.
Astronom David Spergel, en studieforfatter, opsummerede resultaterne, da han sagde:
Kosmolog har længe haft en meget enkel teori, egenskaberne ved en klynge bestemmes udelukkende af dens masse.
Disse resultater viser, at situationen er meget mere kompliceret: klyngenes miljø spiller også en vigtig rolle.
Astronomer har forsøgt at opdage bevis for dette mere komplekse billede i mange år: dette er den første endelige detektion.
Forbindelsen mellem den interne struktur i galakse klynger og distribution af galakse klynger Image via Sloan Digital Sky Survey, Kavli Institute.
Nederste linje: En ny genkendelse af en forbindelse mellem den indre struktur i galakse klynger og omgivende mørkt stof.
Via NASA JPL og Kavli Institute.