Η σκοτεινή ύλη αποκαλύπτεται: Χάρτης υψηλής ανάλυσης δείχνει την επίδρασή της στο Σύμπαν

Ένας χάρτης εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης της σκοτεινής ύλης στο Σύμπαν αποκαλύπτει πώς η σκοτεινή ύλη έχει επιδράσει στη δημιουργία αστεριών, γαλαξιών και πλανητών τα τελευταία δέκα δισεκατομμύρια χρόνια.

Στη συγκεκριμένη έρευνα οι επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Durham, το εργαστήριο NASA's Jet Propulsion Laboratory και την Ομοσπονδιακή Πολυτεχνική Σχολή της Λοζάνης χρησιμοποίησαν εικόνες από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb για να μετρήσουν τα σχήματα περίπου 250.000 γαλαξιών και να δημιουργήσουν τον πιο λεπτομερή χάρτη μάζας που έχει δημιουργηθεί μέχρι σήμερα για οποιαδήποτε περιοχή του Σύμπαντος. Η περιοχή που μελετήθηκε είναι μία περιοχή δύο τετραγωνικών μοιρών του ουρανού στον αστερισμό Sextans, γνωστή ως περιοχή COSMOS, που έχει μελετηθεί εκτενώς με το τηλεσκόπιο Hubble.



Η επιστημονική ομάδα αναζήτησε τη σκοτεινή ύλη παρατηρώντας τον τρόπο με τον οποίο η μάζα της καμπυλώνει τον χώρο, ο οποίος με τη σειρά του κάμπτει το φως που ταξιδεύει προς τη Γη από μακρινούς γαλαξίες, σαν το φως αυτών των γαλαξιών να έχει περάσει μέσα από ένα παραμορφωμένο τζάμι.

Ο χάρτης, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Nature Astronomy», έχει διπλάσια ανάλυση σε σχέση με τους προηγούμενους που βασίζονταν στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και άλλα τηλεσκόπια και εκτείνεται σε παλαιότερες περιόδους της εξέλιξης του Σύμπαντος. Επίσης, περιέχει περίπου δέκα φορές περισσότερους γαλαξίες από τους χάρτες που έχουν δημιουργηθεί από επίγεια παρατηρητήρια.

Η σκοτεινή ύλη αποτελεί περίπου το 85% της ύλης του Σύμπαντος. Είναι δύσκολο να ανιχνευθεί επειδή δεν εκπέμπει ούτε απορροφά φως και ως εκ τούτου είναι αόρατη στα συμβατικά τηλεσκόπια. Ωστόσο, αλληλεπιδρά με το υπόλοιπο Σύμπαν μέσω της βαρύτητας, κάτι που ο νέος χάρτης δείχνει με σαφήνεια. Η απόδειξη αυτής της αλληλεπίδρασης βρίσκεται στον βαθμό επικάλυψης μεταξύ των χαρτών της σκοτεινής και της κανονικής ύλης. Σύμφωνα με την έρευνα, οι παρατηρήσεις του James Webb επιβεβαιώνουν ότι αυτή η στενή ευθυγράμμιση δεν μπορεί να είναι σύμπτωση. Οι αστρονόμοι υποστηρίζουν ότι οφείλεται στη βαρύτητα της σκοτεινής ύλης, η οποία έλκει την κανονική ύλη προς αυτήν καθ' όλη τη διάρκεια της κοσμικής ιστορίας.



Όπως επισημαίνει ο καθηγητής Ρίτσαρντ Μάσεϊ από το Ινστιτούτο Υπολογιστικής Κοσμολογίας του Πανεπιστημίου Durham και ένας από τους συγγραφείς της έρευνας, «ολόκληρο το στροβιλισμένο νέφος σκοτεινής ύλης γύρω από τον Γαλαξία μας έχει αρκετή βαρύτητα για να κρατάει ολόκληρο τον Γαλαξία ενωμένο. Χωρίς τη σκοτεινή ύλη, ο Γαλαξίας μας θα διαλυόταν».

«Αυτός ο χάρτης αποκαλύπτει τον αόρατο, αλλά ουσιαστικό ρόλο της σκοτεινής ύλης, του πραγματικού αρχιτέκτονα του Σύμπαντος που οργανώνει σταδιακά τις δομές που παρατηρούμε μέσω των τηλεσκοπίων μας», συμπληρώνει ένας από τους συγγραφείς της έρευνας, ο δρ. Γκάβιν Λερόι από το ίδιο Ινστιτούτο.

Η επιστημονική ομάδα σχεδιάζει στη συνέχεια να χαρτογραφήσει τη σκοτεινή ύλη σε ολόκληρο το Σύμπαν.