Något stämmer inte om mörk materia

 

Astronomer har upptäckt att det är något som saknas i teorin om hur mörk materia beter sig.

 

De har upptäckt en diskrepans mellan de teoretiska modellerna av hur mörk materia ska fördelas i galaxkluster och observationer av mörk materias grepp om dessa kluster.

 

 Galaxhopar är de mest massiva strukturerna i universum och består av enskilda galaxer som är samlade i klusterhopar. Här ska enligt teorin de största mängderna av mörk materia finnas. Galaxhoparna och galaxerna bör teoretiskt hållas samman av den mörka materias gravitation. Mörk materia i kluster fördelas därför på både stora och små skalor.

"Galaxkluster är idealiska laboratorier för att förstå om datorsimuleringar av universum är tillförlitliga och reproducerar det vi kan dra slutsatser  om  då det gäller mörk materia och dess samspel med materia," säger Massimo Meneghetti av INAF (National Institute for Astrophysics)-Observatory of Astrophysics and Space Science of Bologna i Italien, studiens huvudförfattare.

Fördelningen av mörk materia i kluster samlas via böjning av ljus vilket är snabbare än ljushastigheten eller den gravitationella linseffekt detta ger upphov till. Den mörka materians gravitation bör enligt teorin förstora och ljuset från avlägsna bakgrundsobjekt ungefär som en spegel gör i spegelhus på tivoli som producerar förvrängningar och ibland flera bilder av samma avlägsna galax. Ju högre koncentration av mörk materia i ett kluster desto mer dramatisk blir dess ljus böjning.

Hubbles skarpa bilder bildar tillsammans med spektra från VLT hjälp till forskarteamet att producera en exakt hifi mörk materia karta. De identifierade dussintals multiplicerat avbildade (linssynliga) bakgrundsgalaxer. Genom att mäta linsförvrängningarna kunde astronomer spåra mängden och fördelningen av mörk materia. OBS (min anm.) enligt mörk materia teorin.

 

De tre viktiga galaxkluster som undersöktes i analysen var MACS J1206.2-0847, MACS J0416.1-2403, och Abell S1063 och ingick i de två Hubble-undersökningar som det handlar om: The Frontier Fields och Cluster Lensing And Supernova-undersökningen med Hubble (CLASH)-programmet.

 

Till teamets förvåning visade Hubble-bilderna också mindre bågar och förvrängda bilder som var kapslade i de storskaliga linsdistorsionerna i varje klusters kärna, där de mest massiva galaxerna fanns.

 

Forskarna tror att de inbäddade linsspegelbilderna produceras av gravitationen av täta koncentrationer av mörk materia i samband med de enskilda klustergalaxerna. Mörk materias fördelning i de inre regionerna av enskilda galaxer är känd för att förbättra klustrets totala linseffekt.

 

Uppföljda spektroskopiska observationer bidrog till studien genom att mäta hastigheten hos de stjärnor som kretsar kring flera av klustergalaxerna. "Baserat på vår spektroskopiska studie kunde vi associera galaxerna med varje kluster och uppskatta deras avstånd", säger gruppmedlemmen Piero Rosati vid universitetet i Ferrara i Italien.

 

"Stjärnornas hastighet gav oss en uppskattning av varje enskild galax massa, inklusive mängden mörk materia," tillade teammedlem Pietro Bergamini vid INAF-observatoriet för astrofysik och rymdvetenskap i Bologna, Italien.

 

Teamet jämförde mörk materia-kartor med animeringar av simulerade galaxhopar med liknande massor som ligger på ungefär samma avstånd som de observerade klustren. Klustren i datorsimuleringarna visade inte samma nivå av mörk-materia-koncentration på de minsta skalorna – de skalor som är förknippade med enskilda klustergalaxer som man ser i universum.

 

Teamet ser fram emot att fortsätta sin testning av mörk materia modeller för att sätta fingret på dess spännande natur.

Men som nämndes ovan något saknas för att modellen ska bekräftas helt. För min del (min anm.) anser jag att mörk materia inte existerar utan är effekter från vanlig materia vi ännu inte förstår händelser i. Sammanhållningen av galaxer är enligt mig en form av svag gravitation som vi ännu inte förstår eller har upptäckt hur vi ska mäta. Mest troligt är mörk energi och gravitation är samma sak. Mest troligt är mörk materia även den gravitation där vanlig materia berörs på vis vi ännu inte förstår.

Bild från www.pikist.com