eso1528is — Fréttatilkynning

Ný og viðamikil kortlagning til að varpa ljósi á hulduefni

Fyrstu niðurstöðurnar úr VST KIDS kortlagningunni

9. júlí 2015

Fyrstu niðurstöðurnar hafa verið birtar úr viðamiklu kortlagningarverkefni á suðurhveli himins með VLT Survey Telescope (VST) sjónauka ESO í Paranal stjörnustöðinni í Chile. Kortlagningin nefnist VST KIDS og gerir stjörnufræðingum kleift að mæla nákvæmlega staðsetningu hulduefnis, uppbyggingu vetrarbrautahjúpa og þróun vetrarbrauta og þyrpinga. Fyrstu niðurstöður KIDS sýna hvernig ósýnilegir en stórir hulduefnisklumpar sem umlykja vetrarbrautir móta einkenni þeirra.

Um það bil 85% af öllu efni í alheiminum er okkur hulið [1] og er eðli þess sömuleiðis. Þótt það gefi hvorki frá sér né gleypi ljós geta stjörnufræðingar mælt áhrifin sem það hefur á stjörnur og vetrarbrautir út frá þyngdartogi þess. Nú hefur viðamikið verkefni með kortlagningarsjónaukum ESO sýnt betur en nokkru sinni fyrr tengsl þessa dularfulla hulduefnis við vetrarbrautirnar sem við sjáum [2].

Verkefnið kallast Kilo-Degree Survey (KIDS) og byggir á myndum sem teknar eru með OmegaCAM myndavélinni stóru á VLT Survey Telescope í Paranal stjörnustöð ESO í Chile. Sjónaukinn er helgaður kortlagningu næturhiminsins í sýnilegu ljósi og bætir þar með upp mælingar innrauða kortlagningarsjónaukans VISTA. Eitt helsta markmið VST er að kortleggja hulduefni og nota kortin til að skilja hina dularfullu hulduorku sem veldur því að útþensla alheimsins er að færast í aukana.

Besta leiðin til að mæla staðsetningu hulduefnis er sú að nota þyngdarlinsur — bjögun tímarúmsins vegna þyngdarkraftsins sem sveigir ljósgeisla sem berast frá fjarlægum vetrarbrautum langt handa við hulduefnið. Með því að rannsaka áhrifin er hægt að kortleggja hvar þyngdarkrafturinn er mestur og þar af leiðandi hvar efnið, þar á meðal hulduefnið, er.

Alþjóðlegt rannsóknarteymi, undir forystu Koen Kuijken við Leiden stjörnustöðina í Hollandi [3], beitti þessari aðferð til að rannsaka myndir af meira en tveimur milljónum vetrarbrauta í um 5,5 milljarða ljósára fjarlægð [4]. Stjörnufræðingarnir rannsökuðu hvernig ljósgeisla sem bárust frá vetrarbrautunum sveigir þegar það berst í gegnum mikla hulduefniskekki á leið til jarðar.

Niðurstöðurnar eru byggðar á gögnum frá aðeins 7% af heildarkortlagningarsvæðinu og snúa að dreifingi hulduefnis í vetrarbrautahópum. Flestar vetrarbrautir eru í hópum — Vetrarbrautin okkar þar á meðal en hún tilheyrir Grenndarhópnum — og skilningur á því hve mikið hulduefni þeir innihalda er lykill í að skilja hvernig vetrarbrautahópar mynda vefi í geimnum. Þyngdarlinsuhrifin sýna að hóparnir innihalda um 30 sinnum meira hulduefni en sýnilegt efni.

„Athyglisvert er að björtustu vetrarbrautirnar eru næstum alltaf í miðju hulduefniskekkjanna,“ segir Massimo Viola (Leiden stjörnustöðinni í Hollandi), aðalhöfundur einnar af fyrstu greinunum úr KIDS verkefninu.

„Sönnunargögn fyrir þessari spá um myndun vetrarbrauta, þar sem vetrarbrautir sogast inn í hópa og safnast saman í miðjunni, hefur aldrei áður verið jafn greinileg og í þessum mælingum,“ bætti Koen Kuijken við.

Niðurstöðurnar marka aðeins upphafið á stóru verkefni með þessu mikla gagnamagn úr kortlagningarsjónaukum en gögnin eru nú aðgengiileg vísindamönnum um allan heim í gagnasafni ESO.

KIDS verkefnið mun hjálpa til við að efla skilning okkar á hulduefni. Að geta útskýrt hulduefni og áhrif þess yrði mikil bylting í eðlisfræði.

Skýringar

[1] Stjörnufræðingar hafa komist að því að heildarmassa/orkuinnihalda alheimsins skiptist í 66% hulduorku, 27% hulduefni og 5% „venjulegt“ efni. Svo 85% á við um það hlutfall „efnis“ sem er hulið.

[2] Útreikningar í ofurtölvum sýna hvernig alheimur fullur af hulduefni mun þróast: Með tímanum kastast hulduefni í kekki og myndar stóra vefi og vetrarbrautir og stjörnur myndast þar sem gas dregst saman í þéttustu hulduefniskekkina.

[3] Í alþjóðlega KIDS teyminu eru vísindamenn frá Hollandi, Bretlandi, Þýskalandi, Ítalíu og Kanada.

[4] Þetta var gert með hjálp þrívíddarkorta af vetrarbrautahópum úr Galaxy And Mass Assembly (GAMA) verkefninu sem gerð voru eftir mælingum Anglo-Australian sjónaukanum.

Frekari upplýsingar

Skýrt er frá rannsókninni í greinum í nokkrum tímaritum. Listann er að finna hér.

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
Háskóli Íslands
Reykjavík, Ísland
Farsími: 8969184
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Koen Kuijken
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Sími: +31 71 527 5848
Farsími: +31 628 956 539
Tölvupóstur: kuijken@strw.leidenuniv.nl

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

Lars Lindberg Christensen
Head of ESO ePOD
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6761
Farsími: +49 173 3872 621
Tölvupóstur: lars@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso1528.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso1528is
Nafn:Surveys
Tegund:Early Universe : Cosmology : Phenomenon : Dark Matter
Facility:VLT Survey Telescope
Science data:2015MNRAS.452.3100C

Myndir

First results from the KiDS survey (montage)
First results from the KiDS survey (montage)
texti aðeins á ensku
First results from the KiDS Survey (visible light)
First results from the KiDS Survey (visible light)
texti aðeins á ensku
First results from the KiDS survey (dark matter)
First results from the KiDS survey (dark matter)
texti aðeins á ensku

Sjá einnig