Jättegalaxkluster kan hjälpa oss att förstå mörk materia

Den här detaljerade bilden visar Abell 3827, en galaxhop som erbjuder en mängd spännande möjligheter att studera. Hubble observerade det för att studera mörk materia, vilket är ett av de största pussel kosmologer står inför idag.
Den här detaljerade bilden visar Abell 3827, en galaxhop som erbjuder en mängd spännande möjligheter att studera. Hubble observerade det för att studera mörk materia, vilket är ett av de största pussel kosmologer står inför idag.ESA/Hubble & NASA, R. Massey

Mörk materia är ett av de största mysterierna inom fysiken idag. Baserat på observationer från kosmologer vet vi att all materia vi ser omkring oss - varje proton, elektron och neutron — utgör bara en liten bråkdel av all materia som finns i universum. Så vad är all denna andra fråga? Fysiker teoretiserar att det måste vara en typ av partikel som vi för närvarande inte kan upptäcka direkt, även om vi kan se dess effekter. De kallar denna hypotetiska partikel för mörk materia.

Att studera mycket stora galaxer är till hjälp för att förstå mörk materia eftersom vi vet att mörk materia hopar sig runt galaxer för att bilda en halo. Gravitationseffekterna av dessa massiva glorier är mer uppenbara när galaxen i fråga är en stor. Så nyligen tog Hubble Space Telescope denna bild av den enorma galaxhopen Abell 3827, som skapar en stark

gravitationslinser effekt.

Rekommenderade videor

Denna galaxhop var platsen för en debatt om den mörka materiens natur. I 2015, vissa forskare trodde att de observerade mörk materia interagera med annan mörk materia i denna region när de såg ett moln av mörk materia som släpade efter galaxen den omger. Detta betyder att det skulle finnas en typ av mörk materia-partikel som skiljer sig från standardsynen på mörk materia, kallad Lambda-modellen för kall mörk materia.

Men denna idé motbevisades så småningom när samma grupp av forskare gjorde fler observationer 2017 och lade till data från Atacama Large Millimeter/submillimeter Array samt Very Large Telescopes MUSE-instrument för att förbättra sin modell av klunga.

Denna nya uppsättning observationer "avslöjar en ovanlig konfiguration av stark gravitationslinsning i klusterkärna, med minst sju linsbilder av en enda bakgrundsspiralgalax, säger forskarna skrev. "De nya spektroskopiska data möjliggör bättre subtraktion av förgrundsljus och bättre identifiering av flera bakgrundsbilder. Den härledda fördelningen av mörk materia överensstämmer med att vara centrerad på galaxerna, som förväntat av [Lambda-modellen för kall mörk materia]."

Det betyder att de nya uppgifterna visade att mörk materia beter sig som förväntat i den traditionella uppfattningen och inte stödde idén om självinteragerande mörk materia. Forskare fortsätter att studera mörk materia med hjälp av verktyg som Europeiska rymdorganisationens kommande Euclid-teleskop för att försöka förstå mer om detta mystiska fenomen.

Redaktörens rekommendationer

  • Hubble-bilden visar en ensam stjärna som lyser över en oregelbunden bakgrundsgalax
  • Forskare vill använda gravitationsvågor för att lära sig om mörk materia
  • Euclid-uppdraget startar för att undersöka mörk materias mysterier
  • Detta ena instrument har undersökt 2 miljoner objekt för att förstå mörk energi
  • Veckans Hubble-bild visar en ovanlig manetgalax

Uppgradera din livsstilDigitala trender hjälper läsare att hålla koll på den snabba teknikvärlden med alla de senaste nyheterna, roliga produktrecensioner, insiktsfulla redaktioner och unika smygtittar.