eso1642sr-latn — Naučno saopštenje

Tamna materija je možda manje grudvičasta nego što mislimo

Pažljivo proučavanje velikog dela neba snimanog VST teleskopom otkriva nam interesantne rezultate

7. decembar 2016.

Analiza ogromne nove studije galaksija, napravljene zahvaljujući ESO VLT Survey teleskopom u Čileu, ukazuje na to da je tamna materija možda manje gusto i "glatkije" raspoređena u svemiru, nego što smo ranije mislili. Internacionalni tim je koristio podatke iz Kilo Degree Survey kataloga (KiDS) da bi proučavao kako se ponaša svetlost sa 15 miliona udaljenih galaksija pod gravitacionim uticajem materije na najvećim skalama u svemiru. Rezultati se ne slažu sa ranijim reazultatima dobijenim sa Plank satelita.

Hendrik Hildebrant sa Argelander instituta za astronomiju u Bonu, Nemačka i Masimo Viola sa Lajden opservatorije u Holandiji, predvodili su tim astronoma [1] sa različitih institucija širom sveta koji su proučavali slike iz Kilo Degree Survey (KiDS) kataloga, napravljenog uspomoć ESO VLT Survey teleskopa (VST) u Čileu. Za njihovu analizu koristili su slike iz kataloga koje pokrivaju pet delova neba u ukupunom iznosu površine koja je oko 2200 puta veća od punog Meseca [2], u kojoj se nalazi oko 15 miliona galaksija.

Oslanjajući se na izvanredan kvalitet slika VST-a sa Paranala, te koristeći inovativni kopjuterski softver, tim je uspeo da izvede neke od najpreciznijih merenja efekta poznatog kao kosmičko smicanje (engl. cosmic shear). Ovo je suptilna varijacija efekta slabog gravitacionog sočiva, kada svetlost emitovana sa udaljenih galaksija biva sasvim malo izvitoperena pod gravitacionim uticajem velike količine materije, naprimer galaktičkih jata.

Kod ovog efekta nisu galaktička jata u pitanju, već strukture na velikoj skali u svemiru koje menjaju pravac kretanja svetlosti, što znači da je ovaj efekat još manji. Katalozi koji sadrže informacije o širokim i dubokim poljima posmatranja, kao što je KiDS, neophodni su da bi ovaj inače veoma slab signal bio dovljno jak da bi bio merljiv i da bi mogao da se iskoristi pri mapiranju distribucije materije koja deluje gravitaciono. Ovastudija pokriva najveći deo neba do sada ikada mapiran ovakvom tehnikom.

Interesantno je da su rezultati ove analize drugačiji od onih koji su dobijeni sa Plank satelita Evropske Svemirske Agencije, vodeće svemirske misije koja ispituje fundamentalne osobine svemira. Naprimer, merenja KiDS tima koja se odnose na to na koji je način materija raspoređena u svemiru - ključni kosmološki parametar - je znano niži od vrednosti koje se dobijaju iz Plank podataka [3].

Masimo Viola objašnjava: "Poslednji rezultat nam ukazuje da je tamna materija u kosmičkoj mreži, koja je odgovorna za jednu četvrtinu sadržine svemira, manje zgrudvana nego što se ranije verovalo".

Tamna materija još uvek ostaje nedetektovana, a njeno prisustvo se oseća zahvaljujući gravitacionim efektima koje ima na drugu materiju u svemiru. Studije kao što je ova su najbolji trenutni način da se odredi oblik, skala i distribucija ove nevidljive materije.

Iznenađujući rezultat ove studije ima implikacije na naše šire shvatanje svemira i kako je evoluriao tokom 14 milijardi godina. Ovakvo neslaganje sa ranije ustanovljenih razultatima sa Planka znači da će astronomi morati da reformulišu svoje razumevanje fundamentalnih aspekata razvoja svemira.

Hendrik Hildebrant je izjavio: "Naši pronalasci će pomoći u rafinisanju naših teorijskih modela o tome kako je svemir rastao od svojih najranijih dana do danas".

KiDS analiza podataka sa VST-a je bitan korak, ali teleskopi predviđeni za budućnost bi trebali da nam daju još širu i detaljniju sliku neba.

Koautor studije, Katerine Hejmans sa Univerziteta u Edinburgu, Velika Britanija objašnjava: "Otkrivanje toga šta se desilo nakon Velikog Praska je kompleksni izazov, ali nastavak u proučavanju udaljenih delova svemira omogućava nam da izgradimo sliku o tome kako je naš savremeni svemir evoluirao".

"Vidimo intrigantno neslaganje sa Plankovom kosmologijom u ovom momentu. Buduće misije kao što su Euclid satelit i Large Synoptic Survey teleskop će nam omogućiti da ponovimo merenja i bolje razumemo šta nam svemir tačno govori", zaključuje Konrad Kuljken (Lajden opservatorija, Holandija), koji je glavni istraživač na KiDS studiji.

[4]

Beleške

[1] Internacionalni KiDS tim istraživača okuplja naučnike iz Nemačke, Holandije, Velike Britanije, Australije, Italije, Malte i Kanade.

[2] Ovo odgovara površini od 450 kvadratnih stepeni, malo više od 1% celog neba.

[3] Njegova vrednost je kombinacija veličine fluktuacije gustine i prosečne gustine u delu svemira. Velike fluktuacije u delovima svemira gde je gustina manja imaju efekat sličan malim amplutudnim fluktuacijama u gišćim regionima i nemoguće je razlikovati ova dva efekta u posmatranju slabih sočiva. Osmica se odnosi na veličinu ćelije od 8 megaparseka, koja se koristi kao konvencija u ovakvim istraživanjima.

[4] Tekst je prevela Jovana Petrović, PMF Novi Sad, Departman za fiziku; Matematički fakultet Beograd, Katedra za astronomiju.

Više informacija

Ovo istraživanje je predstavljeno u radu “KiDS-450: Cosmological parameter constraints from tomographic weak gravitational lensing”, H. Hildebrandt et al., koji će biti objavljen u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Tim čine: 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 je najistaknutija međunarodna astronomska organizacija u Evropi i najproduktivnija zemaljska opservatorija na svetu. Podržava je 16 zemalja članica: Austrija, Belgija, Brazil, Češka, Danska, Francuska, Finska, Nemačka, Italija, Holandija, Poljska, Portugal, Španija, Švedska, Švajcarska i Velika Britanija. ESO sprovodi vrlo ambiciozan program fokusiran na dizajn, izgradnju i upravljanje najmoćnijim astronomskim opservatorijama na Zemlji, koje će omogućiti značajna naučna otkrića. Takođe, ESO ima vodeću ulogu u promovisanju i organizovanju saradnje u oblasti astronomskih istraživanja. ESO vodi tri jedinstvene posmatračke lokacije u Čileu: La Sija, Paranal i Šahnantor. Na Paranalu, ESO upravlja Veoma velikim teleskopom, najnaprednijim teleskopom na svetu u oblasti vidljive svetlosti, a rukovodi i teleskopima za pregled neba. VISTA radi u oblasti infracrvene svetlosti i najveći je teleskop za pregled neba na svetu, dok je VST najveći teleskop dizajniran da sprovodi pretraživanja neba isključivo u oblasti vidljive svetlosti. ESO je evropski partner na revolucionarnom projektu ALMA, najvećoj astronomskoj opservatoriji današnjice. Na vrhu Sero Armazones, nedaleko od Paranala, ESO gradi 39-metarski Evropski izuzetno veliki teleskop, koji će postati “najveće svetsko oko upereno ka nebu”.

Linkovi

Kontakt

Ivana Horvat
Astronomsko društvo Novi Sad
Petrovaradin, Srbija
Email: eson-serbia@eso.org

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

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

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

Konrad Kuijken
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Tel.: +31 715275848
Mob.: +31 628956539
Email: kuijken@strw.leidenuniv.nl

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

Connect with ESO on social media

Ovo je prevod ESO saopštenja za javnost eso1642.

O saopštenju

Saopštenje br.:eso1642sr-latn
Naziv:Dark Matter
Tip:Early Universe : Cosmology : Phenomenon : Dark Matter
Facility:Very Large Telescope
Science data:2017MNRAS.465.1454H

Galerija

Dark matter map of KiDS survey region (region G12)
Dark matter map of KiDS survey region (region G12)
Samo na engleskom jeziku
Dark matter map of KiDS survey region (region G9)
Dark matter map of KiDS survey region (region G9)
Samo na engleskom jeziku
Dark matter map of KiDS survey region (region G15)
Dark matter map of KiDS survey region (region G15)
Samo na engleskom jeziku

Video

Zooming in on one of the KiDS survey regions
Zooming in on one of the KiDS survey regions
Samo na engleskom jeziku

Takođe pogledajte