Kerdil galaksi I Zwicky 18. Kredit gambar: NASA. Klik untuk membesarkan
Petunjuk yang diungkapkan oleh pandangan Teleskop Angkasa Hubble yang baru-baru ini tajam telah memungkinkan para astronom memetakan lokasi "benda gelap" yang tidak dapat dilihat secara terperinci dalam dua kelompok galaksi yang sangat muda.
Pasukan Institut Sains Teleskop Universiti-Angkasa Johns Hopkins melaporkan penemuannya dalam jurnal Astrophysical Journal edisi Disember. (Pemerhatian lain yang kurang terperinci muncul dalam edisi Januari 2005 terbitan itu.)
Hasil pasukan memberi kepercayaan kepada teori bahawa galaksi yang dapat kita lihat terbentuk di kawasan terpadat "jaring kosmik" dari bahan gelap yang tidak dapat dilihat, sama seperti buih berkumpul di atas gelombang lautan, kata penulis bersama kajian Myungkook James Jee, pembantu penyelidikan saintis di Jabatan Fizik dan Astronomi Henry A. Rowland di Sekolah Seni dan Sains Johns Hopkins 'Krieger.
"Kemajuan dalam teknologi komputer sekarang memungkinkan kita untuk mensimulasikan seluruh alam semesta dan mengikuti kesatuan jirim menjadi bintang, galaksi, kelompok galaksi dan filamen jirim yang sangat panjang dari ratus ribu tahun pertama hingga sekarang," kata Jee. "Namun, sangat sukar untuk mengesahkan hasil simulasi secara pemerhatian, kerana bahan gelap tidak memancarkan cahaya."
Jee mengatakan bahawa pasukan mengukur "lensa" gravitius halus yang kelihatan dalam gambar Hubble? iaitu, penyimpangan kecil bentuk galaksi yang disebabkan oleh graviti dari bahan gelap yang tidak kelihatan? untuk menghasilkan peta jirim gelap terperinci. Mereka melakukan pemerhatian mereka dalam dua kelompok galaksi yang terbentuk ketika alam semesta berusia sekitar separuh zaman sekarang.
"Gambar yang kami ambil menunjukkan dengan jelas bahawa galaksi kluster terletak di kawasan terpadam lingkaran cahaya gelap, yang dihasilkan dalam warna ungu dalam gambar kami," kata Jee.
Karya ini menyokong teori bahawa materi gelap? yang manakah merupakan 90 peratus jirim di alam semesta? dan jirim yang kelihatan harus bersatu di tempat yang sama kerana graviti menariknya bersama, kata Jee. Kepekatan bahan gelap mesti menarik bahan yang kelihatan, dan sebagai hasilnya, membantu pembentukan bintang bercahaya, galaksi dan gugus galaksi.
Bahan gelap menghadirkan salah satu masalah yang paling membingungkan dalam kosmologi moden. Tidak kelihatan, tetapi tidak diragukan lagi di sana? saintis dapat mengukur kesannya? ciri tepatnya tetap sukar difahami. Percubaan sebelumnya untuk memetakan materi gelap secara terperinci dengan teleskop dasar tanah cacat oleh pergolakan di atmosfer Bumi, yang mengaburkan gambar yang dihasilkan.
"Mengamati suasana seperti mencoba melihat perincian gambar di dasar kolam renang yang penuh dengan ombak," kata Holland Ford, salah seorang penulis bersama makalah dan profesor fizik dan astronomi di Johns Hopkins.
Pasukan Johns Hopkins-STScI dapat mengatasi halangan atmosfera dengan menggunakan teleskop Hubble yang berpusat di angkasa. Pemasangan Kamera Lanjutan untuk Tinjauan di Hubble tiga tahun yang lalu adalah kelebihan tambahan, meningkatkan kecekapan penemuan HST sebelumnya dengan faktor 10.
Pasukan ini berkonsentrasi pada dua kelompok galaksi (masing-masing mengandungi lebih dari 400 galaksi) di langit selatan.
"Gambar-gambar ini sebenarnya dimaksudkan terutama untuk mempelajari galaksi dalam kelompok, dan bukan lensa galaksi latar belakang," kata pengarang bersama Richard White, seorang astronom STScI yang juga merupakan ketua arkib data Hubble untuk STScI. "Tetapi ketajaman dan kepekaan gambar menjadikannya sesuai untuk projek ini. Itulah keindahan sebenar gambar Hubble: gambar itu akan digunakan selama bertahun-tahun untuk penyelidikan saintifik baru. "
Hasil analisis pasukan adalah satu siri gambar simulasi komputer yang terperinci dengan jelas yang menggambarkan lokasi benda gelap. Menurut Jee, gambar ini memberi peluang kepada penyelidik untuk membuat kesimpulan mengenai sifat benda gelap.
Struktur bahan gelap yang tersusun di sekitar galaksi kluster selaras dengan kepercayaan semasa bahawa zarah-zarah bahan gelap adalah "tanpa perlanggaran," kata Jee. Tidak seperti zarah jirim biasa, ahli fizik percaya, mereka tidak bertabrakan dan berselerak seperti bola biliar tetapi hanya saling melintas.
"Zarah-zarah tanpa pelanggaran tidak saling mengebom, seperti yang dilakukan oleh dua atom hidrogen. Sekiranya zarah-zarah materi gelap bersentuhan, kita akan melihat penyebaran bahan gelap yang lebih lancar, tanpa struktur bergumpal kecil, ”kata Jee.
Ford mengatakan bahawa kajian ini menunjukkan bahawa ACS sangat bermanfaat untuk kajian lensa graviti dan akan, dari masa ke masa, secara substansial meningkatkan pemahaman tentang pembentukan dan evolusi struktur kosmik, serta bahan gelap.
"Saya sangat bersyukur kerana kerja keras selama tujuh tahun oleh begitu banyak saintis dan jurutera berbakat untuk membuat Kamera Lanjutan untuk Survei menyediakan seluruh manusia dengan gambaran dan pemahaman yang lebih mendalam mengenai asal usul alam semesta kita yang luar biasa," kata Ford, yang penyiasat utama ACS dan pemimpin pasukan sains.
Pasukan sains dan kejuruteraan ACS bertumpu di Johns Hopkins University dan Space Telescope Science Institute di kampus Homewood di Baltimore. Ia juga merangkumi saintis dari universiti besar lain di Amerika Syarikat dan Eropah. ACS dikembangkan oleh pasukan di bawah kontrak NASA NAS5-32865 dan penyelidikan ini disokong oleh pemberian NASA NAG5-7697.
Sumber Asal: Siaran Berita JHU
