暗黒物質の細い橋-より大きな宇宙の骨格のほんのほんの一部-が、離れた銀河のペアを結合しているのが見つかりました。
ジャーナルNatureのプレスリリースによると、科学者は何十年にもわたって宇宙のウェブに似た糸のような構造をたどってきましたが、構造が確認されたのはこれが初めてです。現在の理論は、星と銀河がもともとダークマターによって配置された宇宙全体の宇宙の網を追跡することを示唆しています。暗黒物質はその重力タグを通してしか感知できず、遠方の銀河の光をゆがめるときにのみ見えます。
ミシガン大学文学部の物理学研究員であるイェルクディートリッヒが率いる天文学者たちは、銀河団エイベル222と223の重力レンズ効果を研究することにより、この効果を利用しました。数万の光を研究することによってスーパークラスターを超えた銀河の数;地球から約22億光年離れた場所にある科学者たちは、エイベル星団によって引き起こされた歪みをプロットすることができました。科学者たちは、それらがほとんど質量を含まないので、フィラメントの暗黒物質による重力レンズ効果を観察することは非常に難しいと認めます。彼らの回避策は、18メガパーセク(約5900万光年)の空間に広がる特に巨大なフィラメントを研究することでした。ストリングの配置により、レンズ効果が向上しました。
チームの結果は、Natureの2012年7月4日号に掲載されました。
ディートリッヒ氏はプレスリリースで、「クラスターに含まれるものを超える追加の質量があることを示す橋があるように見えます」と語った。 「クラスターだけではこの追加の質量を説明できません。」
XMM-Newton衛星から観測された、フィラメント内のプラズマから発生するX線を調べることにより、チームは、フィラメントの質量の9%以下が高温ガスで構成できると計算しました。コンピュータシミュレーションはさらに、質量のわずか10パーセントが目に見える星と銀河によるものであると示唆しました。ディートリッヒは、暗黒物質だけが残りの質量を補うことができると言います。
マサチューセッツ工科大学の天体物理学者であるマークバウツ氏は、「エキサイティングなのは、この異常なシステムで暗黒物質と可視物質の両方をマッピングし、それらがフィラメントに沿ってどのようにつながり、進化するかを理解できることだ」と述べています。
技術を洗練することは、物理学者が宇宙の構造を理解し、暗黒物質の正体を突き止めるのに役立つかもしれません(それが冷たいゆっくり動く塊でも、暖かく速く動くものでも。異なるタイプは、フィラメントに沿って異なって凝集するでしょう、と科学者は言います。
画像のキャプション:銀河団のエイベル222とエイベル223をつなぐものなどの暗黒物質フィラメントは、宇宙のすべての物質の半分以上を含むと予測されています。 (クレジット:ミシガン大学ヨルクディートリッヒ/ミュンヘン大学天文台)