Sätt ytterligare en bock bredvid teorin om 'kall mörk materia'. Nya observationer från Japans Subaru-teleskop hjälper astronomer att få grepp om tätheten av mörk materia , detta mystiska ämne som genomsyrar universum.
Vi kan inte se mörk materia, som uppskattningsvis utgör 85 procent av universum, men forskare kan säkert mäta dess gravitationseffekter på galaxer, stjärnor och andra himmelska invånare. Partikelfysiker är också på jakt efter en 'mörk materia'-partikel - med några intressanta resultat som släpptes för några veckor sedan .
Det senaste experimentet med Subaru mätte 50 galaxhopar och fann att densiteten av mörk materia är störst i mitten av dessa hopar, och minst i utkanten. Dessa mätningar är en nära match med vad som förutsägs av teorin om kall mörk materia, sa forskare.
Kall mörk materia antar att detta material inte kan observeras i någon del av det elektromagnetiska spektrumet, bandet av ljusvågor som sträcker sig från högenergiröntgenstrålar till lågenergiinfraröd värme. Teorin dikterar också att mörk materia består av långsamt rörliga partiklar som, eftersom de kolliderar med varandra sällan, är kalla. Så, det enda sättet som mörk materia interagerar med andra partiklar är genom gravitation, har forskare sagt.
För att kolla upp detta kikade Subaru på 'gravitationslinser ” på himlen — områden där ljuset från bakgrundsobjekt böjs runt täta, massiva objekt framför. Galaxkluster är ett utmärkt exempel på dessa supertäta områden.
Flera kartor av mörk materia: en baserad på ett urval av 50 individuella galaxhopar (vänster), en annan som tittar på en genomsnittlig galaxhop (mitten), och en annan baserad på teori om mörk materia (höger). Rött är den högsta koncentrationen av mörk materia, följt av gult, grönt och blått. Till höger, i mitten, finns en karta baserad på teorin om kall mörk materia som kommer nära den genomsnittliga galaxhopen som observerats med Suburu-teleskopet. Kredit: NAOJ/ASIAA/School of Physics and Astronomy, University of Birmingham/Kavli IPMU/Astronomical Institute, Tohoku University)
'Subaru-teleskopet är ett fantastiskt instrument för gravitationslinsmätningar. Det tillåter oss att mäta mycket exakt hur den mörka materien i galaxhopar förvränger ljus från avlägsna galaxer och mäta små förändringar i utseendet på ett stort antal svaga galaxer, säger Nobuhiro Okabe, en astronom vid Academia Sinica i Taiwan som ledde studien .
Därefter kunde teammedlemmarna jämföra var materien var tätast med den som förutspåtts av teorin om kall mörk materia. För att göra det mätte de 50 av de mest massiva, kända galaxhoparna. Sedan mätte de 'koncentrationsparametern', eller klustrets genomsnittliga densitet.
'De fann att densiteten av mörk materia ökar från kanterna till mitten av klustret, och att koncentrationsparametern för galaxhopar i näruniversumet överensstämmer med CDM-teorin,' sade National Astronomical Observatory of Japan.
Nästa steg, sa forskare, är att mäta densiteten av mörk materia i mitten av galaxhoparna. Detta kan avslöja mer om hur detta ämne beter sig. Läs mer om den här studien i Astrophysical Journal Letters.