Kredit slike: Chandra
Nova slika, ki jo je posnel rentgenski observatorij Chandra, pomaga astronomom razumeti sestavo temne snovi v vesolju. Abell 2029 je sestavljen iz na tisoče galaksij, zavitih v oblak vročega plina – in masa temne snovi, ki je enaka sto bilijonom sonc. Rentgenski podatki kažejo, da se gostota temne snovi gladko povečuje vse do središča galaksije, kar se ujema z napovedmi modela 'hladne temne snovi'. Ta model je dobil ime po predpostavki, da so se delci temne snovi počasi premikali, ko so se galaksije prvič oblikovale, in da so v interakciji z normalno snovjo le z gravitacijo.
Astronomi so uporabili NASA-in rentgenski observatorij Chandra, da bi naredili najbolj podrobno sondo o porazdelitvi temne snovi v ogromni kopici galaksij. Njihovi rezultati kažejo, da je približno 80 odstotkov snovi v vesolju sestavljeno iz hladne temne snovi – skrivnostnih subatomskih delcev, ki so ostali iz gostega zgodnjega vesolja.
Chandra je opazoval kopico galaksij, imenovano Abell 2029, ki se nahaja približno milijardo svetlobnih let od Zemlje. Skupina je sestavljena iz na tisoče galaksij, zavitih v velikanski oblak vročega plina, in količina temne snovi, ki ustreza več kot sto bilijonom sonc. V središču te kopice je ogromna galaksija eliptične oblike, za katero se domneva, da je nastala iz združitve številnih manjših galaksij. Rentgenski podatki kažejo, da se gostota temne snovi gladko povečuje vse do osrednje galaksije kopice. To odkritje se ujema z napovedmi modelov hladne temne snovi in je v nasprotju z drugimi modeli temne snovi, ki napovedujejo izravnavo količine temne snovi v središču grozda.
'Res sem bil presenečen, kako dobro lahko izmerimo temno snov tako globoko v jedro bogate kopice,' je dejal Aaron Lewis s kalifornijske univerze v Irvineu, glavni avtor članka, ki opisuje rezultate v nedavni številki The Astrofizični časopis. 'Še vedno imamo zelo malo pojma o natančni naravi teh delcev, vendar naši rezultati kažejo, da se morajo obnašati kot hladna temna snov.'
Hladna temna snov je dobila ime po predpostavki, da so se delci temne snovi počasi premikali, ko so začele nastajati galaksije in kopice galaksij. Delci temne snovi medsebojno delujejo in »normalna« snov samo z gravitacijo.
Uspeh astronomov pri postavljanju tako strogih omejitev na porazdelitev temne snovi je bil deloma posledica Chandrine sposobnosti, da naredi zemljevid z visoko ločljivostjo intenzivnosti in temperature, deloma pa tudi zaradi njihove izbire cilja. Jata in osrednja galaksija sta nenavadno pravilni, z malo ali brez znakov motenj.
Vroč plin v grozdu se v gruči zadrži predvsem z gravitacijo temne snovi, zato je porazdelitev vročega plina določena s porazdelitvijo temne snovi. Z natančnim merjenjem porazdelitve rentgenskih žarkov iz vročega plina so astronomi lahko naredili najboljšo meritev porazdelitve temne snovi v notranjem območju kopice galaksij.
'Čeprav je Abell 2029 za povprečnega človeka morda dolgočasen,' je dejal David Buote, soavtor prispevka, 'je za astrofizike preučevanje čisto veselje, saj omogoča zelo preprosto in natančno primerjavo teorije in opazovanje.'
Kot primer, so zgodnja opazovanja kopice galaksije Hydra A, ki jih je opravil Larry David iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziko v Cambridgeu, Mass, in sodelavci odkrila podoben rezultat, vendar so dokazi o eksplozivni aktivnosti v osrednji galaksiji otežili narediti dokončne zaključke o naravi temne snovi. Profil temne snovi, pridobljen za Abell 2029, dokazuje, da so rezultati Hydre zanesljivi in je pomembna neodvisna potrditev napovedi hladne temne snovi.
V to raziskavo je sodeloval tudi John Stocke z Univerze v Koloradu v Boulderju. Chandra je 12. aprila 2000 opazoval Abell 2029 z detektorjem ACIS 5,6 ure. Nasin center Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala., upravlja program Chandra za Urad za vesoljsko znanost, sedež Nase v Washingtonu. Northrop Grumman iz Redondo Beacha, Kalifornija, prej TRW, Inc., je bil glavni izvajalec razvoja za observatorij. Smithsonian Astrophysical Observatory nadzoruje znanost in letalske operacije iz rentgenskega centra Chandra v Cambridgeu, Mass.
Originalni vir: Objava za novice Chandra