Od 13 do 26 lipca astronomowie z całego świata zebrali się w Sydney na ostatnie generalne zebranie International Astronomical Union. Spotkanie, które odbywa się raz na trzy lata pokrywa wszystkie dziedziny astronomii, od widzialnej po niewidzialną.

Podczas konferencji wiele dyskusji było prowadzonych na temat ciemnej materii, nieznanej rzeczy z fizycznych form Wszechświata i ciemnej energii – siły, która powoduje ekspansję Wszechświata. Poniżej znajdują się ważniejsze z rozmów astronomów na temat ciemnej materii w pobliskich karłowatych galaktykach, w odległych gromadach galaktyk i w galaktycznym halo jako dowody na istnienie ciemnej energii.

Karłowate odkryte na skraju galaktyki

Galaktyka karłowata okrążająca Drogę Mleczną widziana w gwiazdozbioże Strzelca. Jej obserwacja jest utrudniona przez gwiazdy i pył znajdujące w naszej galaktyce.

Brytyjscy astronomowie z University of Cambridge badali ciemną materię w galaktykach karłowatych, które przyćmione poruszają się wokół Drogi Mlecznej. Odkrywanie ciemnej materii odbywa się przez monitorowanie ruchów pojedynczych gwiazd, co jest możliwe dzięki oglądaniu pobliskich galaktyk dzięki olbrzymim naziemnym telekopom.

W jednej z galaktyk karłowatych w Smoku, naukowcy znaleźli gwiazdę poruszającą się wzdłuż zewnętrznego skraju galaktyki tak szybko, że w jej otoczeniu musi być stukrotnie więcej ciemnej materii niż materii widocznej przez teleskop.

W innej galaktyce karłowatej w Małej Niedźwiedzicy, badacze znaleźli przeciwieństwo. Gwiazdy w zewnętrznej części tej galaktyki poruszają się raczej powoli, co sugeruje, że w tej galaktyce jest mniej ciemnej materii niż można by podejrzewać.

Naukowcy znaleźli następną niespodziankę w galaktyce w Małej Niedźwiedzicy. Najbardziej zewnętrzne gwiazdy i grupy gwiazd powoli okrążają jądro galaktyki. Jeżeli w galaktyce jest więcej ciemnej materii niż się przypuszcza, to gwiazdy i ich pozostałości powinny rozprysnąć się dookoła.

Te obserwacje sugerują, że ciemna materia w galaktyce karłowatej Małej Niedźwiedzicy jest rozmieszczona inaczej niż w innych galaktykach.

Te badania wykorzystują niektóre z największych teleskopów na Ziemi, pozwala nam to wniknąć we wnętrza rzadkich galaktyk karłowatych.” – skomentował Gerry Gilmore, członek zespołu.

Mapa ciemnej materii w galaktykach

Astronomowie śledzą ciemną materię w gromadzie galaktyk“>Pisaliśmy już o tym

Spłaszczone halo z ciemnej materii

Tak jak w grupach galaktyk, astronomowie z Kanady i USA użyli soczewki grawitacyjnej do zrobienia mapy rozmieszczenie ciemnej materii, ale tym razem w pojedynczych galaktyk. Używając teleskopu na Mauna Kea, grupa badała efekt soczewkowania grawitacyjnego na wyglądzie prawie miliona galaktyk i wyglądzie ich halo.

Wyniki sugerują, że typowe halo galaktyki złożone z ciemnej materii jest w prawie pięć razy większej odległości od dysku galaktyki niż się spodziewano. Wyniki badań pokazują, że halo naszej galaktyki znajduje się prawie 500,000 lat świetlnych od jądra galaktyki i waży prawie 880 miliardów mas Słońca.

Tak jak przewiduje popularna teoria o “zimnej ciemnej materii”, grupa zajmująca się obserwacjami także “oferuje silne wskazania, które wskazują, że halo jest spłaszczone, jak piłka gumowa ściśnięta do połowy rozmiarów – powiedział członek zespołu Henk Hoekstra z University of Toronto.

Cień ciemnej energii

Inne badania były przeprowadzane przez grupy wykorzystujące naziemne teleskopy i nowy kosmiczne obserwatorium do badania najważniejszego składniku Wszechświata: ciemnej energii. Dzięki obrazowi wielu milionów galaktyk zrobionemu przez Sloan Digital Sky Survey i mapie kosmicznego promieniowania tła stworzonej przez NASA Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, znaleziono to, czego szukano: cień ciemnej energii.

Zanim fotony z kosmicznego promieniowania tła dotrą do nas od 380’000 lat po Wielkim Wybuchu, mogą przejść kilka fizycznych procesów, włączając w to zintegrowany efekt Sachs-Wolfe” – wyjaśnia szef zespołu Ryan Scranton z University of Pittsburgh. “Ten efekt pokazuje odcisk cienia ciemnej energii na promieniowaniu tła” – wyjaśnia dalej.

Członek zespołu Bob Nichol z Carnegie Mellon University porównuje ten efekt do tego, jakby ktoś stał naprzeciw okna w słoneczny dzień “Widzisz tylko jego linię, ale nie rozpoznajesz nic co jest w środku. Tak jak my widzimy tylko tę linie, albo cień, ale nie widzimy tego co chcemy zobaczyć, czyli ciemnej energii.

Wniosek astronomów bazuje na tym, że Wszechświat jest “płaski”.

W płaskim Wszechświecie efekt, który obserwujemy zdarza się tylko jeżeli istnieje ciemna energia” – wyjaśnia Scranton.

Autor

Wojciech Lizakowski