Obrazový kredit: Chandra
Nový obraz röntgenovej observatória Chandra pomáha astronómom pochopiť zloženie temnej hmoty vo vesmíre. Röntgenové údaje ukazujú, že hustota tmavej hmoty hladko stúpa až do stredu galaxie, čo zodpovedá predpovedi modelu „studenej tmavej hmoty“. Tento model sa nazýva predpokladom, že častice tmavej hmoty sa pri prvom vzniku galaxií pomaly pohybovali a normálnu hmotu interagovali iba gravitáciou.
Astronómovia použili röntgenové observatórium agentúry NASA na vytvorenie najpodrobnejšej sondy distribúcie temnej hmoty v obrovskom zoskupení galaxií. Ich výsledky naznačujú, že asi 80 percent hmoty vo vesmíre tvorí studená temná hmota - záhadné subatomické častice, ktoré zostali z hustého skorého vesmíru.
Chandra pozoroval zhluk galaxií s názvom Abell 2029, ktorý sa nachádza asi miliardu svetelných rokov od Zeme. Klaster sa skladá z tisícov galaxií obalených v obrovskom oblaku horúceho plynu a množstvo tmavej hmoty ekvivalentné viac ako stovke biliónov Slnka. V strede tohto zhluku je obrovská elipticky tvarovaná galaxia, o ktorej sa predpokladá, že bola vytvorená zlúčením mnohých menších galaxií. Röntgenové údaje ukazujú, že hustota tmavej hmoty plynulo narastá do centrálnej galaxie zhluku. Tento objav súhlasí s predpoveďami modelov studenej tmavej hmoty a je v rozpore s inými modelmi tmavej hmoty, ktoré predpovedajú vyrovnávanie množstva tmavej hmoty v strede zhluku.
"Skutočne ma prekvapilo, ako dobre dokážeme zmerať temnú hmotu tak hlboko do jadra bohatého zhluku," uviedol Aaron Lewis z Kalifornskej univerzity v Irvine, hlavný autor článku, ktorý popisuje výsledky nedávneho vydania časopisu The The Astrofyzical Journal. "Stále máme veľmi malú predstavu o presnej povahe týchto častíc, ale naše výsledky ukazujú, že sa musia správať ako studená temná hmota."
Studená temná hmota dostala svoje meno na základe predpokladu, že častice tmavej hmoty sa pomaly pohybovali, keď sa začali tvoriť galaxie a zhluky galaxií. Častice temnej hmoty vzájomne interagujú a „normálna“ hmota sa vyskytuje iba prostredníctvom gravitácie.
Úspešnosť astronómov pri zavádzaní tak prísnych obmedzení na distribúciu tmavej hmoty bola čiastočne spôsobená schopnosťou spoločnosti Chandra vytvoriť mapu s vysokou rozlišovacou schopnosťou a teplotou a čiastočne vďaka ich výberu cieľa. Zhluk a centrálna galaxia sú nezvyčajne pravidelné, s malými alebo žiadnymi známkami narušenia.
Horúci plyn v klastri je v klastri držaný primárne pomocou gravitácie temnej hmoty, takže distribúcia horúceho plynu je určená distribúciou temnej hmoty. Presným meraním distribúcie röntgenových lúčov z horúceho plynu boli astronómovia schopní urobiť najlepšie meranie distribúcie temnej hmoty vo vnútornej oblasti klastra galaxií.
„Aj keď Abell 2029 môže byť pre priemerného človeka nudný,“ povedal David Buote, spoluautor článku, „pre astrofyzikov je čistým potešením študovať, pretože to umožňuje veľmi priame a presné porovnanie teórie a pozorovanie. "
Ako príklad možno uviesť, že predchádzajúce pozorovania klastra galaxií Hydra A od Larryho Davida z Harvard-Smithsonianského centra pre astrofyziku v Cambridge, Massachusetts a jeho kolegovia našli podobný výsledok, ale dôkaz o výbušnej činnosti v centrálnej galaxii sťažoval vyvodiť definitívne závery o povahe temnej hmoty. Profil tmavej hmoty odvodený pre Abell 2029 poskytuje dôkaz, že výsledky Hydry sú spoľahlivé a sú dôležitým nezávislým potvrdením predpovedí studenej tmavej hmoty.
Do tohto výskumu bol zapojený aj John Stocke z University of Colorado, Boulder. Chandra 12. apríla 2000 pozoroval Abell 2029 s detektorom ACIS počas 5,6 hodiny. Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., Riadi program Chandra pre Úrad vesmírnej vedy, Sídlo NASA, Washington. Northrop Grumman z Redondo Beach v Kalifornii, predtým TRW, Inc., bol hlavným dodávateľom vývoja observatória. Smithsonovské astrofyzikálne observatórium riadi vedecké a letové operácie z röntgenového centra Chandra v Cambridge, Massachusetts.
Pôvodný zdroj: Chandra News Release
