Pildikrediit: Chandra
Chandra röntgenikiirguse vaatluskeskuse tehtud uus pilt aitab astronoomidel mõista universumi tumeda aine koostist. Röntgenikiirguse andmed näitavad, et tumeaine tihedus suureneb sujuvalt kogu galaktika keskpunktini, mis vastab “külma tumeaine” mudeli ennustustele. See mudel saab oma nime eeldusel, et tumeda aine osakesed liikusid galaktikate esmakordsel moodustumisel aeglaselt ja interakteeruvad normaalse ainega ainult gravitatsiooni kaudu.
Astronoomid on kasutanud NASA Chandra röntgenikiirguse vaatluskeskust, et teha kõige täpsem sond tumeda aine jaotumise kohta galaktikate massilises kobaras. Nende tulemused näitavad, et umbes 80 protsenti universumi ainest koosneb külmast tumedast ainest - salapärastest subatomaatilistest osakestest, mis on jäänud tihedast varasest universumist.
Chandra vaatles galaktikate klastrit nimega Abell 2029, mis asub Maast umbes miljard valgusaasta kaugusel. Klaster koosneb tuhandetest galaktikatest, mis on ümbritsetud hiiglasliku kuuma gaasi pilvega, ja tumeda aine kogusest, mis võrdub enam kui saja triljoni päikesega. Selle klastri keskmes on tohutu elliptilise kujuga galaktika, mis arvatakse olevat moodustatud paljude väiksemate galaktikate ühinemistest. Röntgenikiirguse andmed näitavad, et tumeaine tihedus suureneb sujuvalt klastri kesk galaktikasse. See avastus nõustub külma tumeaine mudelite ennustustega ja on vastuolus teiste tumeaine mudelitega, mis ennustavad klastri keskel oleva tumeda aine hulga tasandamist.
"Olin tõesti üllatunud, kui hästi saime tumedat ainet nii sügavale rikka klastri tuuma mõõta," ütles Aaron Lewis California ülikoolist Irvine'is, ajakirja The hiljutises numbris tulemusi kirjeldava raamatu juhtiv autor Astrofüüsikaline ajakiri. "Meil on veel väga vähe ettekujutust nende osakeste täpsest olemusest, kuid meie tulemused näitavad, et need peavad käituma nagu külm tume aine."
Külm tumeaine saab oma nime eeldusest, et tumeaine osakesed liikusid aeglaselt, kui galaktikad ja galaktikaparved hakkasid moodustuma. Tumeda aine osakesed interakteeruvad üksteisega ja “normaalne” aine ainult gravitatsiooni kaudu.
Astronoomide edu tumedate ainete jaotusele nii rangete piirangute seadmisel oli osaliselt tingitud Chandra võimest koostada kõrge eraldusvõimega intensiivsuse ja temperatuuri kaart ning osaliselt seetõttu, et nad valisid sihtmärgi. Klaster ja keskne galaktika on ebaharilikult korrapärased, häiretest on vähe märke või puuduvad need üldse.
Kobaras olevat kuuma gaasi hoiab klastris peamiselt tumeda aine raskusjõud, seega määrab kuuma gaasi jaotuse tumeaine jaotus. Kuumast gaasist röntgenkiirguse jaotuse täpse mõõtmisega suutsid astronoomid teha veel parima mõõtme tumeda aine jaotuse kohta galaktikaparve sisemises piirkonnas.
"Ehkki Abell 2029 võib tavalisele inimesele vaadata igav," ütles paberlehe kaasautor David Buote, "on see astrofüüsikute uurimiseks puhas rõõm, sest see võimaldab teooria ja teaduse väga sirgjoonelist ja täpset võrdlust. vaatlus. ”
Nagu näitena, leidsid Larry Davidi Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskuse (Massachusetts) ja tema kolleegide varasemad vaatlused Hydra A galaktika klastrist sarnast tulemust, kuid tõendid plahvatusliku aktiivsuse kohta kesk galaktikas raskendasid teha kindlaid järeldusi tumeaine olemuse kohta. Abell 2029 jaoks tuletatud tumeda aine profiil annab tõestuse selle kohta, et Hydra tulemused on usaldusväärsed ja on oluline sõltumatu kinnitus külma tumeaine prognooside kohta.
Sellesse uurimistöösse oli kaasatud ka John Stocke Boulderi Colorado ülikoolist. Chandra vaatas Abelit 2029 ACIS-detektoriga 5,6 tundi 12. aprillil 2000. NASA Marshalli kosmoselennukeskus, Huntsville, Ala, juhib NASA peakorteri Washingtoni kosmoseteaduse büroo Chandra programmi. Californias Redondo Beachis asuv Northrop Grumman, endine TRW, Inc., oli vaatluskeskuse peamine arendaja. Smithsoniani astrofüüsikaline vaatluskeskus kontrollib teadust ja lennutegevust Chandra röntgenikeskuses Cambridge'is, Mass.
Algne allikas: Chandra pressiteade
