重力レンズのハッブル調査は、遠方の銀河における暗黒物質の測定値をもたらします

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天文学者の国際的なチームは、「重力レンズ」銀河のこれまでで最大の単一のコレクションをまとめ、それらの調査は、暗黒物質の量の推定を含む銀河の質量に関する情報をもたらしました。より近い銀河の重力場は、より遠い銀河の画像を複数の弧状の画像に歪めます。この効果によって、「アインシュタインリング」と呼ばれる完全なリングが作成されることもあります。この調査の結果は、銀河の質量と光度の関係について長年の議論を解決するのに役立ちます。

ハッブル宇宙望遠鏡の調査用の高度なカメラを使用して、スローンデジタルスカイサーベイによって重力レンズ銀河として識別された銀河を画像化し、チームは各「レンズ」セットの両方の銀河までの距離を測定することができました。各銀河の質量を測定します。

重力レンズ効果はリングの「ミラージュ」を作成します。アインシュタインリングの画像は、レンズ効果がない場合の遠方の銀河の画像よりも最大30倍明るくなる場合があります。ハッブルとスローンのデータをスローンレンズACS(またはSLACS)調査に組み合わせることにより、チームはレンズ効果を説明する数学モデルを作成し、そのモデルを使用してレンズ効果を削除できるとしたらどうなるかを説明することができました。

「レンズのSLACSコレクションは、科学にとって特に強力です」と、これらの最新の結果を説明する2つの論文の筆頭著者であるハワイ大学のAdam Bolton氏は述べています。 •各レンズについて、ハッブル画像を使用して空のアインシュタインリングの見かけのサイズを測定し、スローンデータを使用して、整列したペアの2つの銀河までの距離を測定しました。これらの測定値を組み合わせることにより、より近い銀河の質量を推定することができました。

それらのサイズ、明るさ、恒星速度の測定とともにこれらの銀河の質量を考慮することにより、SLACSの天文学者は、銀河内の可視の星に加えて「暗黒物質」の存在を推測することができました。暗黒物質は、宇宙の物質の大部分を占める神秘的で見えない物質です。そして、一連の質量にわたるレンズ銀河の数が非常に多いため、平均質量の銀河から高質量の銀河に移行すると、星に対する暗黒物質の割合が系統的に増加することがわかりました。

アルバートアインシュタインは、1930年代に重力レンズの存在を予測しましたが、最初の例は1970年代後半まで発見されませんでした。それ以来、さらに多くのレンズが発見されましたが、それらの科学的な可能性は、既知の例のさまざまな種類によって制限されてきました。 SLACSサーベイは、強力なレンズ銀河の1つの大きく均一に選択されたサンプルを発見することにより、この状況を大幅に変更しました。 SLACSコレクションは、多くのさらなる科学的研究の基礎を形成することを約束します。

元のニュースソース:ハワイ大学

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