Το τηλεσκόπιο Hubble χαρτογραφεί το βαρυτικό πεδίο της σκοτεινής ύλης

Οι κοσμολόγοι γνωρίζουν πλέον ότι η ύλη που βλέπουμε στο Σύμπαν δεν είναι παρά το ένα πέμπτο της συνολικής ύλης -το υπόλοιπο αντιστοιχεί στη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη, της οποίας η σύσταση παραμένει άγνωστη ως σήμερα.

 

Στην περιφέρεια της εικόνας του Hubble διακρίνονται πολλαπλά, παραμορφωμένα είδωλα μακρινών γαλαξιών.

 

Ωστόσο οι επιδράσεις του μυστηριώδους αυτού υλικού είναι εμφανείς στις τελευταίες εικόνες από το Hubble: το διαστημικό τηλεσκόπιο εξέτασε το πώς το βαρυτικό πεδίο της σκοτεινής ύλης παραμορφώνει τα είδωλα μακρινών γαλαξιών.

 

Τα ιδανικά γαλαξιακά σμήνη

Όπως προέβλεψε πρώτος ο Αϊνστάιν, τα σώματα που συγκεντρώνουν μεγάλες ποσότητες μάζας εκτρέπουν τις ακτίνες φωτός που περνούν από μέσα τους ή κοντά τους. Και όσο μεγαλύτερη αυτή η παραμόρφωση, τόσο μεγαλύτερη πρέπει να είναι η μάζα.

 

Στη νέα μελέτη, η διεθνής ερευνητική ομάδα CLASH (Έρευνα σμηνών και σουπερνόβα με βαρυτικό εστιασμό) μελέτησε ένα σμήνος γαλαξιών που βρίσκεται σε απόσταση 4 δισ. ετών φωτός και ονομάζεται MACS 1206. Δεδομένου ότι πρόκειται για τις βαρύτερες δομές του Σύμπαντος, τα γαλαξιακά σμήνη αυτού του είδους είναι ιδανικά για τη μελέτη των βαρυτικών επιδράσεων της σκοτεινής ύλης.

 

Οι βαρυτικοί φακοί

Συγκεκριμένα, τα σώματα μεγάλης μάζας μπορούν να εκτρέπουν και να ενισχύουν το φως όπως οι οπτικοί φακοί -για το λόγο αυτό λειτουργούν ως «βαρυτικοί φακοί». Ο βαρυτικός φακός του MACS 1206 όχι μόνο εκτρέπει το φως αλλά μπορεί επιπλέον να σχηματίζει πολλαπλές εικόνες αντικειμένων που βρίσκονται πίσω του. Στις εικόνες του Hubble, οι ερευνητές εντόπισαν 47 πολλαπλά είδωλα που αντιστοιχούν σε 12 μακρινούς γαλαξίες.

 

Η παρουσία τόσο πολλών πολλαπλών ειδώλων αποτελεί απόδειξη ότι το γαλαξιακό σμήνος περιέχει περισσότερη ύλη από αυτή που βλέπουμε -περιέχει δηλαδή τεράστιες ποσότητες σκοτεινής ύλης. Τα ευρήματα υποδεικνύουν επίσης ότι τα πρώτα γαλαξιακά σμήνη σχηματίστηκαν νωρίτερα από ό,τι εκτιμούν σήμερα οι κοσμολόγοι.

 

Η ομάδα CLASH συνεχίζει τώρα τις παρατηρήσεις σε άλλα γαλαξιακά σμήνη, ενώ περισσότερα στοιχεία για την εξέλιξη των γαλαξιακών σμηνών αναμένεται να προσφέρει ο μελλοντικός διάδοχος του Hubble, το υπέρυθρο διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb.