Měřením světla z jednotlivých hvězd mezi kupami galaxií astronomové nacházejí vodítka o temné hmotě
Astronomům se podařilo změřit extrémně slabou záři světla v kupách galaxií a toto měření přišlo s překvapením: sledovalo množství neviditelné temné hmoty, něco, co se vědci po desetiletí snažili zjistit.
S využitím nejnovějších dat Dark Energy Survey, masivního skenování oblohy navrženého k zmapování pozic galaxií v celém vesmíru, tým astronomů místo toho zaměřené na něco jiného : prostor mezi galaxiemi.
Každá kupa galaxií v našem vesmíru je domovem až tisíce galaxií a tyto galaxie jsou zdaleka největším zdrojem viditelného světla z kup. Ale nespočet „darebáckých hvězd“, není vázán na žádnou konkrétní galaxii , také přispívají svým vlastním, mnohem slabším světlem, známým jako intracluster light (ICL).
ICL je mimořádně obtížné detekovat, protože k jeho měření se musíte dívat velmi daleko od jakékoli jednotlivé galaxie, ale s tak malým množstvím světla namáhá citlivost průzkumného dalekohledu . Aby to bylo možné, tým spojil data z více než 800 kup galaxií.
'Protože jsme měli poměrně dost dat z průzkumu Dark Energy Survey, byli jsme schopni zrušit spoustu šumu, abychom mohli provést tento druh měření.' Jde o statistické průměrování,“ řekl vědec z Fermilabu Yuanyuan Zhang, který studie vedl. Výsledky se objevily v a papír zveřejněn v The Astrophysical Journal v dubnu 2019. Objevil se další více nedávno v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Vidění ve tmě
Jako bonus tým použil techniku zvanou slabá gravitační čočka k mapování množství temné hmoty – an neviditelná forma hmoty který tvoří většinu hmoty vesmíru – uvnitř stejných kup galaxií. Našli jednoduchý vztah, kde množství temné hmoty pěkně korelovalo s množstvím ICL.
'Nečekali jsme, že najdeme tak těsné spojení mezi těmito radiálními distribucemi, ale našli jsme to,' řekl vědec Hillysson Sampaio-Santos, hlavní autor nejnovějšího článku.
Vlevo je simulovaný snímek, na kterém je světlo uvnitř kupy viditelné jako difúzní závoj mezi jednotlivými vrcholy jasu — galaxiemi. Při pozorováních, jak je vidět vpravo, je tato světelná složka uvnitř kupy z velké části utopena v šumu. Levý obrázek: Jesse Golden-Marx; simulace od The IllustrisTNG. Pravý obrázek: Průzkum temné energie a Yuanyuan Zhang
Je zvláštní, že počítačové simulace kup galaxií nepředpovídají stejný vztah.
'Pokud to simulace nevyjde správně, mohlo by to znamenat, že simulované světlo uvnitř kupy je produkováno v trochu jiném čase než při pozorováních. Simulované hvězdy neměly dostatek času na to, aby se potulovaly a začaly sledovat temnou hmotu,“ poznamenal Zhang.
Samozřejmě je potřeba udělat mnohem víc práce.