ドワーフ銀河Iズウィッキー18。画像クレジット：NASA。拡大するにはクリックしてください
ハッブル宇宙望遠鏡の最近の鮮明な視界によって明らかにされた手掛かりは、天文学者が2つの非常に若い銀河団の目に見えない「暗黒物質」の場所を前例のない詳細にマッピングすることを可能にしました。
ジョンズホプキンス大学宇宙望遠鏡科学研究所チームは、その発見をAstrophysical Journalの12月号で報告しています。 （その他の、あまり詳細ではない所見は、その出版物の2005年1月号に掲載されました。）
チームの結果は、目に見える銀河が目に見えない暗黒物質の「宇宙の網」の最も密集した領域で形成されるという理論に信憑性を与えています。ジョンズホプキンスのクリーガー芸術科学大学のヘンリーA.ローランド物理学および天文学科の科学者。
「コンピューターテクノロジーの進歩により、宇宙全体をシミュレートし、最初の10万年から現在まで、物質の融合を星、銀河、銀河のクラスター、および非常に長い物質のフィラメントに追跡できるようになりました」とJee氏は述べています。 「しかし、暗黒物質は発光しないので、シミュレーション結果を観察的に検証することは非常に困難です。」
ジーは、チームがハッブル画像に見られる微妙な重力「レンズ」を測定したと言いましたか？つまり、見えない暗黒物質からの重力によって引き起こされる銀河の形状の小さな歪みですか？詳細な暗黒物質マップを作成します。彼らは、宇宙が現在の年齢の約半分であったときに形成されていた銀河の2つのクラスターで観測を行いました。
「私たちが撮った画像は、クラスター銀河が暗黒物質ハローの最も密な領域に位置していることを明確に示しています。それらは私たちの画像では紫色でレンダリングされています」とジーは言いました。
作品は暗黒物質という理論を支持していますか？宇宙の90％を占めるのはどれですか？重力はそれらを引き寄せるので、目に見える物質は同じ場所で合体するはずだとジーは言った。暗黒物質の濃度は目に見える物質を引き付け、その結果、明るい星、銀河、銀河団の形成を助けます。
ダークマターは、現代の宇宙論で最も不可解な問題の1つです。目に見えませんが、間違いなくそこにありますか？科学者はその影響を測定できますか？その正確な特徴はとらえどころのないままです。地上の望遠鏡でダークマターを詳細にマッピングするこれまでの試みは、地球の大気の乱流によって障害があり、結果として得られる画像がぼやけていました。
ジョンズホプキンスの物理学と天文学の教授で論文の共同執筆者の1人であるホランドフォード氏は、「大気中を観察することは、波がたくさんあるスイミングプールの底にある写真の詳細を確認しようとするようなものです」と述べました。
ジョンズホプキンス-STScIチームは、宇宙ベースのハッブル望遠鏡を使用して、大気の障害を克服することができました。 3年前のハッブルでのAdvanced Camera for Surveysの設置は追加の恩恵であり、以前のHSTの発見効率を10倍に高めました。
チームは南の空にある2つの銀河団（それぞれ400を超える銀河を含む）に集中しました。
「これらの画像は、実際には主にクラスター内の銀河を研究するためのものであり、背景の銀河のレンズではありませんでした」と、STScIのハッブルデータアーカイブの責任者であるSTScI天文学者である共著者のリチャードホワイトは述べています。 「しかし、画像の鮮明さと感度は、このプロジェクトに理想的でした。それがハッブル画像の本当の美しさです。それらは新しい科学的調査のために何年も使用されます。」
チームの分析の結果は、暗黒物質の場所を示す、コンピューターでシミュレートされた一連の鮮明な詳細画像です。 Jeeによれば、これらの画像は、研究者に暗黒物質の特性を推測する前例のない機会を提供しています。
銀河団の周りの暗黒物質の凝集構造は、暗黒物質の粒子が「衝突なし」であるという現在の考えと一致しています、とジーは言いました。物理学者は、通常の物質の粒子とは異なり、ビリヤードボールのように衝突したり飛散したりするのではなく、単にお互いを通過するだけだと考えています。
「衝突のない粒子は、2つの水素原子のように互いに衝突しません。暗黒物質の粒子が衝突した場合、小規模な塊の構造なしに、暗黒物質のより滑らかな分布が観察されます。
フォードは、この研究がACSが重力レンズ研究に比類なく有利であり、やがて暗黒物質だけでなく宇宙構造の形成と進化の理解を実質的に強化するであろうことを実証するとフォードは言った。
「私は調査のための高度なカメラを作るために非常に多くの才能のある科学者とエンジニアによる7年間の努力が私たちの素晴らしい宇宙の起源のより深いイメージと理解をすべての人類に提供していることを非常に嬉しく思います」とフォードは述べています。 ACSの主任研究者であり、科学チームのリーダー。
ACSの科学とエンジニアリングのチームは、ボルチモアにある大学のホームウッドキャンパスにあるジョンズホプキンス大学と宇宙望遠鏡科学研究所に集中しています。これには、米国およびヨーロッパの他の主要大学の科学者も含まれます。 ACSはNASA契約NAS5-32865に基づいてチームによって開発され、この研究はNASAの助成金NAG5-7697によってサポートされました。
元のソース：JHUニュースリリース
