eso1642is — Fréttatilkynning

Hulduefni gæti verið samfelldara en búist var við

Rannsókn VST á stóru svæði á himninum gefa forvitnilegar niðurstöður

7. desember 2016

Umfangsmikiil rannsókn VLT Survey Telescope ESO í Chile bendir til að hulduefni sé ekki jafn þétt en jafndreifðara um geiminn en áður var talið. Alþjóðlegur hópur stjörnufræðinga notaði gögn frá Kilo Degree Survey (KiDS) verkefninu til að rannsaka hvernig ljós frá um 15 milljón fjarlægum vetrarbrautum varð fyrir þyngaráhrifum efnis í stórgerð alheimsins. Niðurstöðurnar virðast ganga í berhögg við eldri niðurstöður Planck gervitunglsins.

Hendrik Hildebrandt við Argelander-Institut für Astronomie í Bonn í Þýskalandi og Massimo Viola við Leiden stjörnustöðina í Hollandi leiddi hóp stjörnufræðinga [1] frá ýmsum stofnunum víða um heim til að vinna úr myndum frá Kilo Degree Survey (KiDS) verkefninu sem gerð var með VLT Survey Telescope (VST) ESO í Chile. Myndir voru teknar af fimm svæðum á himninum sem samanlagt þekja um 2200 sinnum stærra svæði en sem nemur flatarmáli fulls tugls á himninum [2] og innihéldu um 15 milljón vetrarbrautir.

Með greinigæðum VST í Paranal stjörnustöðinni og nýjum hugbúnaði gat hópurinn gert einhverjar nákvæmustu mælingar sem gerðar hafa verið af áhrifum sem kallast geimskúfun. Geimskúfun er afbrigði af veikum þyngdarlinsuhrifum þar sem örlítið vinst upp á ljós frá fjarlægum vetrarbrautum vegna þyngdarkrafts frá efnisríkum einingum eins og vetrarbrautaþyrpingum.

Í geimskúfun eru það þó ekki vetrarbrautaþyrpingarnar heldur stórgerð alheimsins sem vindur upp á ljósið og veldur minni áhrifum. Gera þarf mjög umfangsmiklar og djúpar mælingar, eins og í KiDS verkefninu, til að mjög veik merki um geimskúfun mælist og stjörnufræðingar geti notað þau til að kortleggja dreifingu efnis um geiminn. Aldrei áður hefur jafn stór hluti himins verið kortlagður með þessari tækni.

Forvitnilegt er að nIðurstöðurnar virðast ekki koma heim og saman við niðurstöður Planck gervitungls Geimvísindastofnunar Evrópu sem rannsakar grundvallareiginleika alheimsins. Mælingar KiDS hópsins á hve kekkjótt efnið í alheiminum er — lykilstærð í heimsfræði — er mun lægri en gildið sem fékkst úr gögnum Planck [3].

„„Niðurstöðurnar benda til þess að hulduefnið í geimvefnum, sem telur um fjórðung af heildarinnihaldi alheimsins, er ekki jafn kekkjótt og áður var talið,“ segir Massimo Viola.

Erfitt að greina hulduefni og hefur tilvist þess aðeins verið leidd út frá þyngdaráhrifunum sem það hefur á annað efni í alheiminum. Rannsóknir á borð við þessa eru besta leiðin til að ákvarða lögun, umfang og dreifingu þessa ósýnilega efnis.

Óvæntar niðurstöður rannsóknarinnar hafa áhrif á skilning okkar á alheiminum og hvernig hann hefur þróast á næstum 14 milljörðum ára. Svo mikið misræmi milli eldri niðurstaða Plancks þýðir að stjörnufræðingar gætu nú þurft að skoða betur skilning sinn á þróun alheimsins.

„Niðurstöður okkar hjálpa okkur að betrumbæta kennileg líkön af þróun alheimsins frá upphafi til dagsins í dag,“ segir Hendrik Hildebrandt.

KiDS mælingarnar með VST marka mikilvæg skref en stærri sjónaukar í framtíðinni verða færir um enn víðari og dýpri mælingar á himninum.

„Það er flókið að reyna að átta sig á því sem gerst hefur frá Miklahvelli en með áframhaldandi rannsóknum á fjarlægum fyrirbærum getum við dregið upp mynd af þróun alheimsins,“ segir Catherine Heymans við Edinborgarháskóla.

„Við sjáum áhugavert misræmi í gögnum okkar og Planck. Framtíðarleiðangrar eins og Evklíð gervitunglið og Large Synoptic Survey Telescope, munu hjálpa okkur að endurtaka mælingarnar og skilja betur hvað alheimurinn er í raun að segja okkur,“ segir Konrad Kuijken (Leiden Observatory í Hollandi) sem hafði umsjón með mælingum KiDS verkefnisins.

Skýringar

[1] Í KiDS verkefninu eru vísindamenn frá Þýskalandi, Hollandi, Bretlandi, Ástralíu, Ítalíu, Möltu og Kanada.

[2] Þetta samsvarar um 450 fergráðum eða rétt rúmlega 1% af öllu himinhvolfinu.

[3] Stærðin sem mæld er kallast S8. Gildi hennar er samblanda af stærð þéttleikasveiflna á tilteknu svæði í alheiminum og meðalþéttleikanum. Miklar sveiflur á óþéttari svæðum í alheiminum hafa sambærileg áhrif og minni sveiflur á þéttari svæðum og ekki er hægt að greina á milli þeirra með mælingum á veikum linsuhrifum. Talan 8 vísar til svæðisstærðarinnar sem er 8 megaparsek og er jafnan notuð í rannsóknum af þessu tagi.

Frekari upplýsingar

Fjallað er um rannsóknina í greininni „KiDS-450: Cosmological parameter constraints from tomographic weak gravitational lensing“, eftir H. Hildebrandt o.fl., sem birtist í Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Í rannsóknarteyminu eru H. Hildebrandt (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Germany), M. Viola (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, the Netherlands), C. Heymans (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, UK), S. Joudaki (Centre for Astrophysics & Supercomputing, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Australia), K. Kuijken (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, the Netherlands), C. Blake (Centre for Astrophysics & Supercomputing, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Australia), T. Erben (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Germany), B. Joachimi (University College London, London, UK), D Klaes (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Germany), L. Miller (Department of Physics, University of Oxford, Oxford, UK), C.B. Morrison (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Germany), R. Nakajima (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Germany), G. Verdoes Kleijn (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Groningen, the Netherlands), A. Amon (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, UK), A. Choi (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, UK), G. Covone (Department of Physics, University of Napoli Federico II, Napoli, Italy), J.T.A. de Jong (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, the Netherlands), A. Dvornik (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, the Netherlands), I. Fenech Conti (Institute of Space Sciences and Astronomy (ISSA), University of Malta, Msida, Malta; Department of Physics, University of Malta, Msida, Malta), A. Grado (INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Napoli, Italy), J. Harnois-Déraps (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, UK; Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia, Vancouver, Canada), R. Herbonnet (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, the Netherlands), H. Hoekstra (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, the Netherlands), F. Köhlinger (Leiden Observatory, Leiden University, Leiden, the Netherlands), J. McFarland (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Groningen, the Netherlands), A. Mead (Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia, Vancouver, Canada), J. Merten (Department of Physics, University of Oxford, Oxford, UK), N. Napolitano (INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Napoli, Italy), J.A. Peacock (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, UK), M. Radovich (INAF – Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Italy), P. Schneider (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Germany), P. Simon (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Germany), E.A. Valentijn (Kapteyn Astronomical Institute, University of Groningen, Groningen, the Netherlands), J.L. van den Busch (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Germany), E. van Uitert (University College London, London, UK) and L. van Waerbeke (Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia, Vancouver, Canada).

ESO er fremsta fjölþjóðlega stjörnustöð Evrópu og lang öflugasta stjörnustöð heims. Hún nýtur stuðnings 16 landa: Austurríkis, Belgíu, Brasilíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands, auk gestaþjóðarinnar Chile. ESO heldur úti metnaðarfullum verkefnum sem miða að hönnun, smíði og starfsemi öflugra stjörnustöðva á jörðinni sem gera stjörnufræðingum kleift að gera mikilvægar uppgötvanir. ESO leikur líka lykilhlutverk í að efla og skipuleggja samstarf í stjarnvísindarannsóknum. ESO starfrækir þrjár stjörnuathugunarstöðvar í heimsflokki: La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope, fullkomnustu stjörnusjónauka heims sem notaðir eru til athugana á sýnilegu ljósi og tvo kortlagningarsjónauka. VISTA er stærsti kortlagningarsjónauki veraldar fyrir innrautt ljós og VLT Survey Telescope er stærsti sjónauki heims sem eingöngu er ætlað að kortleggja himinn í sýnilegu ljósi. ESO er stór þátttakandi í ALMA, stærsta stjarnvísindaverkefni heims. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, er ESO að smíða 39 metra risasjónauka, European Extremely Large Telescope eða E-ELT sem verður „stærsta auga jarðar“.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Farsími: 8961984
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Hendrik Hildebrandt
Argelander-Institut für Astronomie
Bonn, Germany
Sími: +49 228 73 1772
Tölvupóstur: hendrik@astro.uni-bonn.de

Massimo Viola
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Sími: +31 (0)71 527 8442
Tölvupóstur: viola@strw.leidenuniv.nl

Catherine Heymans
Institute for Astronomy, University of Edinburgh
Edinburgh, United Kingdom
Sími: +44 131 668 8301
Tölvupóstur: heymans@roe.ac.uk

Konrad Kuijken
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Sími: +31 715275848
Farsími: +31 628956539
Tölvupóstur: kuijken@strw.leidenuniv.nl

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei Munchen, Germany
Sími: +49 89 3200 6655
Farsími: +49 151 1537 3591
Tölvupóstur: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1642.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1642is
Nafn:Dark Matter
Tegund:Early Universe : Cosmology : Phenomenon : Dark Matter
Facility:Very Large Telescope
Science data:2017MNRAS.465.1454H

Myndir

Dark matter map of KiDS survey region (region G12)
Dark matter map of KiDS survey region (region G12)
texti aðeins á ensku
Dark matter map of KiDS survey region (region G9)
Dark matter map of KiDS survey region (region G9)
texti aðeins á ensku
Dark matter map of KiDS survey region (region G15)
Dark matter map of KiDS survey region (region G15)
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Zooming in on one of the KiDS survey regions
Zooming in on one of the KiDS survey regions
texti aðeins á ensku

Sjá einnig