Details

Written by Henrik Rosenørn

Parent Category: Astronomi

Category: Interstellart stof

Published: 07 December 2016

• mørkt stof

Der er måske ikke så meget mørkt stof, og det er måske mere jævnt fordelt i rummet end tidligere ment, hvis man kan tro analyserne af et kæmpe oversigtsstudium foretaget med ESOs VLT Survey Telescope i Chile. Et internationalt forskerhold har brugt data fra oversigtsdatabasen Kilo Degree Survey (KiDS) for at finde ud af, hvordan lyset fra omkring 15 mio fjerne galakser er blevet påvirket af tyngdekræfterne fra stof i Universets helt store skala. De nye resultater ser ud til ikke at stemme med tidligere resultater fra Plancksatellitten.

Hendrik Hildebrandt fra Argelander-Institut für Astronomie i Bonn, Tyskland og Massimo Viola fra Leiden Observatoriet i Nederlandene er ledere af et forskerhol, som kommer fra institutioner over hele Verden. Forskerne har bearbejdet data fra Kilo Degree Survey (KiDS), foretaget med ESOs VLT Survey Telescope (VST) in Chile. Til analysen har astronomerne brugt billeder fra KiDS,af 5 områder på himlen, som dækker et område omkring 2200x større end fuldmånen, og her er der omkring 15 mio galakser.


Den fremragende billedkvalitet, som kan opnås med VST på Paranalobservatoriet kombineret med ny computersoftware har gjort det muligt for forskerne at måle på den effekt, som kaldes cosmic shear (der er ikke noget dansk begreb, som dækker. Shear er vrid eller forskydning) med en nøjagtighed, som er noget af det mest præcise, som endnu er foretaget. Cosmic shear er en variant af en anden effekt; svag gravitationslinsning, hvor lys udsendt fra fjerne galakser bliver afbøjet en smule af tyngdekræfterne fra store stofmængder, som de for eksempel findes i galaksehobe.

Når det drejer sig om cosmic shear er det ikke galaksehobene, men selve Universets storskalastruktur som forvrider lyset, og effekten er endnu svagere. Det er derfor nødvendigt at se på optagelser, som for eksempel fra KiDS, hvor man har vidvinklede optagelser, som samtidigt går meget dybt til svage lysstyrker. Kun i disse tilfælde kan man opfange det meget svage spor af forvridningen, men når det lykkes, kan astronomerne bruge målingerne til at kortlægge fordelingen af det stof i rummet, som forårsager tyngdekræfterne. Det aktuelle arbejde dækker det hidtil største himmelområde, som er kortlagt med denne teknik.

Og nu til det mest spændende: resultaterne ser ud til ikke at stemme overens med det, man har beregnet fra målingerne med European Space Agencys (ESA) Plancksatellit. Planck er den rummission, som indtil nu bedst har kunnet give os de grundliggende værdier for Universets struktur. KiDS-gruppens målinger af, hvor klumpet stoffet er rundt omkring i Universet - og det er en afgørende kosmologisk parameter — er betragteligt lavere end hvad vi tidligere har fået fra Plancks data.

Massimo Viola forklarer: "Det seneste resultat tyder på, at det mørke stof i det kosmiske netværk, hvor der findes omkring en fjerdedel af stoffet i Universet, er mindre klumpet end vi tidligere mente."

Det mørke stof er meget svært at detektere. At det overhovedet er der, kan kun udledes fra de effekter, som tyngdekraften fra mørkt stof har.. Det er undersøgelser, som den aktuelle, som for tiden er de bedste til at afgøre formen, mængden og fordelingen af det usynlige stor.

Det overraskende resultat af undersøgelsen her har også betydning for vores dybere forståelse af Universet og dets udvikling over de næsten 14 milliarder år, det har eksisteret. Når der opstår en så markant uoverensstemmelse med tidligere velfunderede resultater fra Planck, betyder det, at astronomerne må til at omformulere nogle af de helt grundliggende teorier om Universets udvikling.

Hendrik Hildebrandt kommenterer: “Det, vi her har fundet, vil forbedre vores teoretiske modeller for, hvordan Universet har udviklet sig fra starten og indtil idag.”

KiDSanalysen af data fra VST er et vigtigt skridt, men med fremtidige teleskoper vil vi kunne gå endnu dybere og bredere i vores undersøgelser af rummet.

En tredje leder af forskergruppen, Catherine Heymans fra University of Edinburgh i UK tilføjer: “Det er ganske komplekst at trevle udviklingen siden Big Bang op, men ved fortsat at studere de fjerneste egne af himlen, kan vi nå frem til et billede af, hvordan Universet, som det ser ud idag, har udviklet sig"

“Vi finder en spændende afvigelse fra Planck-kosmologien i øjeblikket. Med fremtidige rummissioner som for eksempel Euclidsatellitten og med LSST (Large Synoptic Survey Telescope) vil vi kunne gentage disse målinger, og så vil vil bedre kunne forstå, hvad det virkelig er, Universet forsøger at fortælle os," slutter Konrad Kuijken (Leiden Observatoriet, Nederlandene), som er ledende forsker ved KiDS projektet.

Kilde: ESO