Naukowcy połączyli teorię względności Einsteina z jednym z najpotężniejszych teleskopów, więc byli w stanie zmierzyć, gdzie iw jaki sposób struktury ciemnej materii rosną we Wszechświecie. Analiza pokazuje, że struktury kosmiczne są w stanie rozwijać się wolniej niż wcześniej sądzono.
Po lewej: Trójwymiarowa mapa ciemnej materii Wszechświata, pochodząca z jednego z sześciu obszarów obserwacji, jest pokazana w tle z różnymi odcieniami niebieskiego (im jaśniejszy obszar, tym ciemniejsza materia). Mapa opiera się na zniekształceniach form galaktycznych (wskazanych przez białe znaki). Po prawej: Dodano światło z odległych galaktyk, które przechodzi przez całą przestrzeń i jest odchylane przez materię w różnych epokach Wszechświata.
W rezultacie zespół naukowców zdołał stworzyć mapę ciemnej materii w całej historii wszechświata. Na podstawie szczegółowej analizy ponad kilkunastu milionów galaktyk. Jeśli wyniki są poprawne, rzucają wyzwanie aktualnemu zrozumieniu podstawowych praw fizyki.
Ogólna teoria względności mówi, że grawitacja zniekształca przestrzeń i czas. Teoria ta z powodzeniem przewiduje ekspansję Wszechświata, obecność czarnych dziur i zginanie światła z odległych obiektów gwiezdnych. Ale jeśli kosmolodzy potwierdzą, że przestrzeń rozwija się wolniej niż przewiduje teoria, to nie udało nam się jeszcze otworzyć całej gałęzi w fizyce. Ciemna materia jest odpowiedzialna za powstawanie galaktyk, a ciemna energia przyspiesza trwającą powszechną ekspansję. Razem stanowią 95% przestrzeni kosmicznej. Obecność mapy gęstości ciemnej materii we współczesnym Wszechświecie i rekonstrukcja map historycznych przez 13 miliardów lat pomoże zbadać, jak ciemna materia zmieniała się w czasie. Ponadto pokaże, jak ciemna energia wpływa na wzrost ciemnej materii.
Ramka z filmu przedstawiającego trójwymiarową mapę rozkładu masy, w tym ciemnej materii, w całym Wszechświecie. Obszary o większej masie są wyświetlane w jaśniejszych kolorach czerwonym i żółtym, a mniejsze są niebieskie i czarne
Ciemna materia nie jest pokazana, ale jej efekt jest ustalony na galaktycznych formach. Ponieważ grawitacja całej materii pochyla ścieżkę światła, odległe galaktyki wydają się zniekształcone dla ziemskiego obserwatora. Dlatego naukowcy mogą określić, w jaki sposób ciemna materia jest rozmieszczona we Wszechświecie poprzez zniekształcenia galaktyk.
Zespół badawczy przeanalizował obrazy 10 milionów galaktyk z badania HSC - 870-megapikselowego aparatu na 8,2-metrowym teleskopie Subaru. Urządzenie umożliwia badanie galaktyki w miliardach lat świetlnych od Ziemi. Wykorzystując uzyskane informacje, naukowcy opracowali najbardziej szczegółową mapę 3D ciemnej materii we wszechświecie. Zgadza się z poprzednimi obserwacjami, ale wskazuje, że struktury kosmiczne są w stanie rozwijać się wolniej niż przewidywały to inne grupy badawcze.
Zespół uważa, że musisz zebrać więcej danych. Pozwoli to uzyskać maksymalną dokładność i znaleźć coś konkretnego. Naukowcy będą kontynuować analizę informacji HSC. Być może ich odkrycie zmieni nasze rozumienie wszechświata.
