Najpodrobnejšia mapa temnej hmoty vesmíru odhaľuje vesmírne prázdnoty, ktoré popierajú fyziku

(Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA)

Astronómovia vytvorili doteraz najkomplexnejšiu mapu zo všetkých temná hmota vo vesmíre.

Nie je to ľahké, pretože temná hmota je neviditeľná. Vedci však vedia, že tento tieňový bratranec pravidelnej hmoty existuje, pretože jeho silné gravitačné sily dokážu spojiť celé galaxie.

Na základe pozorovaní jeho vplyvu astronómovia odhadujú, že temná hmota tvorí jednu štvrtinu vesmíru.



Nová mapa je výsledkom dlhoročnej práce skupiny 400 vedcov zo siedmich krajín, známych ako Temná energia Prieskum (DES).

Namierili ďalekohľad Victora M. Blanca v Čile k oblohe, aby nahliadli do miliónov galaxií spojených temnou hmotou. Distribúcia týchto galaxií a spôsoby, akými sa svetlo z nich dostáva na Zem, môžu astronómov informovať o tom, koľko temnej hmoty sa nachádza medzi týmito galaxiami a našou planétou.

In sériu štúdií Publikované tento týždeň, tím ukázal, že vesmír je posiaty obrovskými kopami galaxií zhluknutých dohromady - oblasťami, kde je husto nahustená aj temná hmota.

Ale ich mapa, ktorá pokrýva asi jednu osminu oblohy pri pohľade zo Zeme, tiež dokumentuje miesta vo vesmíre, ktoré sú takmer bez temnej hmoty a galaxií.

Zdá sa, že tieto neprehľadné a prázdne oblasti sú spojené medzihviezdnym plynom v kozmickej sieti.

„Ukazuje nám nové časti vesmíru, ktoré sme nikdy predtým nevideli. Naozaj môžeme vidieť túto kozmickú sieťovú štruktúru, vrátane týchto obrovských štruktúr nazývaných kozmické prázdnoty, čo sú oblasti vesmíru s veľmi nízkou hustotou, kde je veľmi málo galaxií a menej hmoty,“ Niall Jeffrey, kozmológ z University College London, povedal Strážca .

Nižšie uvedená fotografia zobrazuje časť novej mapy; prázdne miesta sú čierne, zatiaľ čo kopy galaxií sú jasne oranžové.

Zväčšený pohľad na mapu temnej hmoty prieskumu Dark Energy Survey. (Spolupráca pri prieskume temnej energie)

Podľa Jeffreyho nové zistenia naznačujú, že gravitácia nemusí v týchto dutinách fungovať rovnako ako na Zemi, čo by znamenalo, že neplatia štandardné fyzikálne zákony.

Svetlo z 226 miliónov galaxií

Zatiaľ čo temnú hmotu nemožno pozorovať, sila, ktorú pôsobí na iné veci vo vesmíre, pomáha vedcom odhaliť ju.

Temná hmota ohýba svetlo prichádzajúce na Zem z iných galaxií, trochu ako kaleidoskop. Takže meraním intenzity tohto skreslenia môžu astronómovia vypočítať, koľko temnej hmoty sa nachádza medzi nami a inou galaxiou a ako je táto temná hmota rozbitá.

Ak je svetlo galaxie veľmi skreslené, naznačuje to, že neviditeľná tmavá hmota, ktorá ho zakrýva, je husto zhlukovaná.

(Spolupráca pri prieskume temnej energie)

Vyššie: Mapa tmavej hmoty DES (fialová) prekrytá na obrázku galaxie Mliečna dráha.

Jeffrey a jeho tím sa teda pozreli na to, ako svetlo z viac ako 226 miliónov galaxií, v blízkosti aj miliardy kilometrov ďaleko, sa skresľovala.

Použili teleskop na zachytenie snímok týchto galaxií počas 345 nocí medzi rokmi 2013 a 2016, potom sa spoliehali na program umelej inteligencie na preloženie týchto pozorovaní do ich podrobnej mapy temnej hmoty.

Tím zhromaždil údaje počas ďalších 413 nocí pred ukončením prieskumu v roku 2019, takže vedci z DES plánujú vytvoriť ešte väčšiu a podrobnejšiu mapu temnej hmoty. pomocou zvyšku svojich pozorovaní .

Mapa naznačuje, že Einstein sa mohol mýliť

Podľa teórie relativity Alberta Einsteina mala gravitácia spôsobiť, že sa kusy hmoty vo vesmíre nahromadili predvídateľným spôsobom po Veľký tresk asi pred 13 miliardami rokov.

Ale podľa Jeffreyho mapa DES naznačuje, že Einsteinova teória do určitej miery minula cieľ.

'Ak sa pozriete do vesmíru, hmota nie je taká hrudkovitá, ako sa očakávalo - existujú náznaky, že je hladšia,' povedal Jeffrey Strážca .

„Môže sa to zdať relatívne malá vec,“ dodal, „ale ak sú tieto rady pravdivé, môže to znamenať, že s Einsteinovou teóriou nie je niečo v poriadku. všeobecná relativita , jeden z veľkých pilierov fyziky.“

Tento článok pôvodne publikoval Business Insider .

Viac od Business Insider:

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.