eso1528nb — Pressemelding

Ny, stor himmelkartlegging skal kaste lys over mørk materie

Første smakebit på resultatene fra KiDS-prosjektet

9. juli 2015

Forskere har sluppet de første resultater fra en ny og omfattende kartlegging av mørk materie med ESOs VLT Survey Telescope (VST) ved Paranal-observatoriet i Chile. Med KiDS-kartleggingen vil astronomer kunne gjøre nøyaktige målinger av mørk materie og mørk energi og studere strukturen til galaksehaloer og utviklingen til galakser og galaksehoper. De første resultatene fra KiDS viser hvordan egenskapene til de observerte galaksene påvirkes av de enorme, men usynlige klumper av mørk materie som omgir dem.

Omkring 85 % av materien i universet er i en mørk og hittil ukjent form [1]. Selv om denne mørke materien verken lyser eller absorberer stråling, vet vi at den eksisterer. Astronomene kan nemlig observere gravitasjonseffekten den har på stjerner og galakser. Et stort prosjekt som tar i bruk ESOs kraftige kartleggingsteleskoper, viser nå tydelig sammenhengen mellom den mystiske mørke materien og de lysende galaksene vi kan observere direkte.

Prosjektet har fått navnet Kilo-Degree Survey (KiDS). Observasjonene gjøres med VLT Survey Telescope (VST) og dets enorme OmegaCAM-kamera, som er del av ESOs Paranal-observatorium i Chile. VST er konstruert for å gjennomsøke den sørlige himmelhalvkule i synlig lys, mens VISTA, et annet kartleggingsteleskop like ved, tar seg av den infrarøde delen av spekteret. Et av hovedmålene med VST er å kartlegge fordelingen av mørk materie og så bruke resultatene for å forstå den like gåtefulle mørke energien som får universet vårt til å utvide seg fortere og fortere.

Det beste trikset for å finne ut hvor den mørke materien befinner seg, er å dra nytte av et eksotisk fenomen kalt gravitasjonslinsing. Kort fortalt krummes selve rommet av store massekonsentrasjoner, slik at lyset fra fjerne galakser langt bakenfor de usynlige materieklumpene blir avbøyd. Ved å studere denne effekten er det mulig å danne seg en oversikt over hvor gravitasjonen er sterkest og dermed hvor materien, inkludert mørk materie, holder til.

Det internasjonale forskerteamet bak KiDS, ledet av Koen Kuijken ved Leiden-observatoriet i Nederland [2], brukte denne framgangsmåten da de analyserte bilder av mer enn to millioner galakser rundt 5,5 milliarder lysår unna oss [3]. Teamet undersøkte hvordan lyset fra galaksene ble forvrengt idet det passerte store områder med mørk materie på sin lange ferd mot Jorda.

De første resultatene tar utgangspunkt i observasjoner av kun 7 % av det totale himmelarealet som prosjektet til slutt skal dekke. Resultatene omhandler hovedsakelig hvordan mørk materie er fordelt i galaksegrupper. De fleste galakser holder til i grupper, deriblant vår egen Melkeveigalakse, som er en av de største medlemmene i Den lokale gruppe. Å finne ut hvor mye mørk materie de inneholder, er en avgjørende test for teorien om hvordan galakser dannes i den såkalte kosmiske veven [4]. Analyser av gravitasjonslinseeffekten viser at de observerte galaksegruppene består av rundt 30 ganger mer mørk materie enn «vanlig», synlig stoff.

«Det er spesielt interessant å se at den mest lyssterke galaksen i galaksegruppene nesten alltid ligger i midten av den tilhørende klumpen med mørk materie,» sier Massimo Viola (Leiden-observatoriet i Nederland), hovedforfatteren av en av de første KiDS-artiklene.

«Teorien for galaksedannelse forutsier at galakser stadig vil trekkes inn i grupper og samle seg i midten. Nettopp dette har aldri blitt bekreftet av observasjoner så tydelig som her,» legger Koen Kuijken til.

Funnene er bare begynnelsen på et omfattende prosjekt som utnytter de enorme datasettene som ESOs kartleggingsteleskoper genererer. Dataene gjøres nå tilgjengelig for astronomer verden over gjennom ESOs vitenskapsarkiv.

KiDS-kartleggingen vil øke vår forståelse av mørk materie. Det vil være et stort astrofysisk gjennombrudd å kunne forklare hva mørk materie faktisk er og nøyaktig hvordan den påvirker universet.

Fotnoter

[1] Universets innhold av masse og energi er ifølge dagens viten som følger: 68 % mørk energi, 27 % mørk materie og 5 % "vanlig" materie. Tallet i teksten over (85 %) henviser til andelen materie som er mørk.

[2] Det internasjonale KiDS-teamet består av forskere fra Nederland, Storbritannia, Tyskland, Italia og Canada.

[3] I arbeidet brukte astronomene et 3D-kart over galaksegrupper fra Galaxy And Mass Assembly (GAMA), en himmelkartlegging utført med Anglo-Australian Telescope.

[4] Beregninger med supercomputere forteller hvordan et univers fylt med mørk materie vil utvikle seg: Med tiden vil materien klumpe seg og danne en gigantisk kosmisk spindelvevstruktur – enorme tråder og klumper av materie innimellom store og forholdsvis tomme områder. Gass vil trekkes inn mot de tetteste konsentrasjonene av mørk materie og gi oppgav til galakser og stjerner.

Mer informasjon

Studien presenteres i en rekke forskningsartikler som er sendt inn til ledende vitenskapelige journaler – se liste her.

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (E-ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Jan-Erik Ovaldsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Andreas O. Jaunsen
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Koen Kuijken
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Tlf.: +31 71 527 5848
Mob.: +31 628 956 539
E-post: kuijken@strw.leidenuniv.nl

Massimo Viola
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Tlf.: +31 71 527 8442
E-post: viola@strw.leidenuniv.nl

Lars Lindberg Christensen
Head of ESO ePOD
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6761
Mob.: +49 173 3872 621
E-post: lars@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1528 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1528nb
Type:Early Universe : Cosmology : Phenomenon : Dark Matter
Facility:VLT Survey Telescope
Science data:2015MNRAS.452.3100C

Bilder

De første resultater fra KiDS-kartleggingen (montasje)
De første resultater fra KiDS-kartleggingen (montasje)
De første resultater fra KiDS-kartleggingen (synlig lys)
De første resultater fra KiDS-kartleggingen (synlig lys)
De første resultater fra KiDS-kartleggingen (mørk materie)
De første resultater fra KiDS-kartleggingen (mørk materie)

Se også