Χαρτογραφώντας τη σκοτεινή ύλη

Πηγή: Guardian, 11 Ιανουαρίου 2008

Μια ομάδα επιστημόνων από το βρετανικό Πανεπιστήμιο του Νότιγχαμ και από το Πανεπιστήμιο British Columbia στο Βανκούβερ δημιούργησαν τον πιο λεπτομερή ως σήμερα χάρτη της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης.

Η σκοτεινή ύλη που αντιστοιχεί στο 80% της ύλης του Σύμπαντος, θεωρείται ότι αποτέλεσε τη 'σκαλωσιά' πάνω στην οποία σχηματίστηκαν όλοι οι ορατοί γαλαξίες. Δεν μπορεί να γίνει άμεσα ορατή καθώς δεν απορροφά και δεν εκπέμπει ανιχνεύσιμη ακτινοβολία. Εντούτοις, επειδή έχει μάζα, οι επιστήμονες μπορούν να συμπεράνουν την παρουσία της από τα βαρυτικά αποτελέσματα της στην κανονική ύλη που την περιβάλλει. Η συνολική της μάζα στο Σύμπαν εκτιμάται ότι είναι πέντε φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της κανονικής ή βαρυονικής ύλης.

Τα μέλη της επιστημονικής ομάδας (Meghan Gray και Catherine Heymans) δημιούργησαν ένα μωσαϊκό από 80 φωτογραφίες που είχε τραβήξει το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble από δύο μεγάλα γαλαξιακά υπερσμήνη το 2006, του σμήνους Abell 901 και Abell 902, και κατάφεραν να εντοπίσουν και να «απομονώσουν» σημεία όπου υπάρχουν μεγάλες συγκεντρώσει σκοτεινής ύλης. Τα σμήνη αυτά απέχουν  2.6 έτη φωτός από τη Γη.

Δεξιά: Το πορφυρό χρώμα σε αυτήν την εικόνα, που πάρθηκε από το Hubble, δείχνει περιοχές της σκοτεινής ύλης. Τα σμήνη των γαλαξιών που είναι σε κύκλους παρουσιάζουν στο εσωτερικό τους ιδιαίτερα μεγάλες συγκεντρώσεις της μυστήριας αυτής ουσίας. Η σκοτεινή ύλη σε αυτήν την περίπτωση έχει συγκεντρωθεί σε τέσσερις πυκνές μάζες, στις οποίες ενσωματώνονται εκατοντάδες παλαιοί γαλαξίες

Προτού φθάσει το φως στον Hubble από τους 60.000 γαλαξίες, το φως κάμφθηκε από τη βαρύτητα λόγω της σκοτεινής ύλης. Η Heymans μελέτησε αυτήν την διαστρέβλωση, που λέγεται βαρυτικός εστιασμός, με σκοπό να βρει την κατανομή της σκοτεινής ύλης.

"Το φαινόμενο του βαρυτικού εστιασμού αλλάζει τις φαινόμενες μορφές των γαλαξιών πίσω από τα υπερσμήνη. Έτσι, ένας κυκλικός γαλαξίας μπορεί να τον δούμε με σχήμα μπανάνας," λέει η Heymans.

Ο χάρτης, που παρουσιάστηκε στην ετήσια συνεδρίαση της Αμερικανικής Αστρονομικής Ένωσης στο Ώστιν του Τέξας, είναι 2,5 φορές πιο καθαρός από τον χάρτη μιας προηγούμενης έρευνας για το σμήνος αλλά που έγινε με επίγεια όργανα. Η ανάλυση επισήμανε τέσσερις κύριες περιοχές (σε κύκλο) όπου η σκοτεινή ύλη έχει συγκεντρωθεί σε πυκνές μεγάλες συγκεντρώσεις, συνολικά 100 τρισεκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου. Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται για τα σμήνη των γαλαξιών επειδή τους βοηθούν να καταλάβουν πώς το περιβάλλον ενός γαλαξία διαμορφώνει την επόμενη εξέλιξή του.