Arheologia materiei galactice – SmartNation.ro

A fost descoperit primul os din scheletul cosmic de materie intunecata

 

La scara mare, materia din Univers nu este distribuita complet uniform, ci sub forma unei retele cosmice cu noduri, filamente si goluri. Daca ne-am uita la un cub imens din Univers, cu zeci de milioane de ani lumina pe fiecare latura, galaxiile ne-ar aparea ca o multitudine de puncte minuscule ce traseaza aceasta retea cosmica – la fel ca niste gaze insirate de-a lungul firelor unei panze de paianjen imensa si tridimensionala.

 

Insa majoritatea materiei din Univers nu se afla sub forma de galaxii. Majoritatea materiei normale (protonii, neutronii, toate particulele elementare cunoscute noua in prezent) nu s-a condensat in stele, ci a ramas sub forma unui gaz extrem de fierbinte si rarefiat care, datorita temperaturii sale ridicate, emite radiatie in principal in domeniul razelor X. Majoritatea masei in Univers, pe de alta parte, este reprezentata de materia intunecata care se crede a fi alcatuita dintr-un cu totul alt tip de particule nedescoperite pana acum si care nu interactioneaza electromagnetic (ci doar gravitational) cu materia normala (sau ‘barionica’).

 

Citeste si Cate lucruri au ramas de inventat

 

Pana acum, materia din nodurile retelei cosmice a putut fi studiata in detaliu prin observatii ale galaxiilor in lumina optica, ale gazului rarefiat in domeniul razelor X si a materiei intunecate prin intermediul efectului de lentila gravitationala. Prin acest efect, ce reiese din teoria generala a relativitatii, orice masa pozitionata intre noi si o sursa de lumina indepartata distorsioneaza imaginea acestei surse. Astfel, astrofizicienii au masurat gradul de distorsiune a galaxiilor indepartate, aflate in spatele unor noduri din reteaua cosmica, pentru a deduce masa acestor noduri si a demonstra ca o mare parte din aceasta masa trebuie sa fie alcatuita dintr-o materie pe care nu o vedem – materia intunecata.

 

Spre deosebire de nodurile retelei cosmice, filamentele ei, care contin cel putin jumatate din masa totala a Universului, au fost foarte greu de observat. Distributia galaxiilor ne indica faptul ca aceste filamente exista, dar atat gazul rarefiat care emite in raze X cat si materia intunecata din aceste filamente a fost pana acum extrem de greu de observat, semnalul fiind mult mai slab decat cel din nodurile retelei cosmice unde densitatile sunt mult mai mari. In 2008, am contribuit la publicarea unului articol in care existenta si proprietatile gazului dintr-un astfel de filament au fost determinate in premiera folosind observatii in raze X. Dupa o analiza a datelor si mai dificila si indelungata decat cea necesitata de descoperirea gazului rarefiat, am reusit sa masuram, impreuna cu colegii mei, si masa de materie intunecata din acelasi filament cosmic aflat intre roiurile de galaxii Abell222 si Abell223. Este pentru prima data cand scheletul de materie intunecata a Universului se dezvaluie – sau, cel putin, un os din acest schelet. 

Rezulatele au fost publicate pe 4 iulie 2012 in revista Nature.