Det tog flera år att förstå vad det var Hubbleteleskopet hade upptäckt.

 

Astronomer har sett konstiga saker i universum, från exploderande stjärnor till kolliderande galaxer. Så de borde kunna identifiera vad de ser däruppe.

Men NASA:s rymdteleskop Hubble avslöjade nyligen vad som verkar vara ett par identiska objekt vilket tog astronomer flera år att avgöra vad de såg. Objekten består av ett par galaxutbuktningar (det centrala stjärnfyllda navet i en galax) med minst tre nästan parallella streckformationer. En astronom med namnet Hamilton upptäckte dem när han använde Hubble för att undersöka en samling kvasarer och har fått gett namn åt fenomenet (Hamiltons objekt).

Efter hjälp från kollegor och många utgångspunkter satte Hamilton och det växande teamet ledda av Richard Griffiths vid University of Hawaii i Hilo, ihop alla ledtrådar och kunde nyligen lösa mysteriet.

 

De linjära föremålen var de utsträckta skenen av en av gravitation linsformad avlägsen galax, som ligger mer än 11 miljarder ljusår bort vilken speglade sig i den andra galaxen. Det var en spegelbild som sågs.

 

Teamet upptäckte även att den enorma gravitationen hos ett mellanliggande kluster av galaxer i förgrunden av bilden vilkas reflexer förstorades och lyste upp och då  sträckte ut bilden på en avlägsen galax  var ett ljusfenomen som kallas gravitationslinsning. Även om Hubble-undersökningar avslöjar många av dessa spegelförvrängningar orsakade av gravitationslinser i sitt arbete var just detta objekt unikt och förbryllande.

 

I det här fallet ger en exakt justering mellan en bakgrundsgalax och galaxklustret dubbla och förstorade kopior av samma bild av den avlägsna galaxen. Detta sällsynta fenomen uppstår då galaxen i bakgrunden sträcker sig över en krusning i rymdens väv. Denna "krusning" är ett område som i största förstoringsgrad ses orsakad av gravitationen av (troligen) en tät mängd av mörk materia det osynliga lim som utgör det mesta av universums massa. När ljus från den avlägsna galaxen passerar genom klustret längs denna krusning produceras två spegelbilder, tillsammans med en tredje bild som kan ses vid sidan av (obs mörk materia kan ej ses bara anas som förklaring (min anm.).

Men de kunde inte identifiera linsklustrets orsak. Normalt ser astronomer som studerar galaxkluster först förgrundsklustret som orsakar linsningen och hittar sedan de förstorade bilderna av avlägsna galaxer i klustret. En sökning av Sloan Digital Sky Survey-bilderna visade att ett galaxkluster fanns i samma område som de förstorade bilderna, men det hittades inte  i någon stjärnkatalog från tidigare kartläggningar.  Ändå gjorde det faktum att de konstiga bilderna var i mitten av ett kluster det klart för Griffiths att klustret borde  vara det som producerade de linsade bilderna.

 

Forskarnas nästa steg var därefter att avgöra om de tre linsade bilderna var på samma avstånd från varandra och därför alla var förvrängda bilder av samma avlägsna galax. Spektroskopiska mätningar med Gemini och W.M. Keck-observatorierna på Hawaii hjälpte därefter forskarna att avgöra detta och det visade sig att de linsade bilderna kom från samma galax som finns mer än 11 miljarder ljusår bort.

Denna avlägsna galax, baserad på en rekonstruktion av den tredje linsbilden, verkar vara en kant-i kant spiralgalax där  stjärnbildning pågår för fullt.

 

Ungefär samtidigt som de spektroskopiska observationerna av Griffiths och studenter vid Hilo pågick identifierade en separat grupp forskare i Chicago klustret och mätte dess avstånd med hjälp av Sloan-data. Galaxklustret visade sig finnas ca 7 miljarder ljusår bort. Griffiths kontaktade  en expert på gravitationslinsteori Jenny Wagner vid universitetet i Heidelberg i Tyskland.

 Wagner hade studerat liknande objekt och utvecklat tillsammans med kollegan Nicolas Tessore vid University of Manchester i Englanden en datorprogramvara för tolkning av unika linser lik denna. Deras programvara hjälpte nu teamet att förstå vad de tre linsade bilderna visade. De drog utefter resultatet slutsatsen att den mörka materian runt de utsträckta bilderna måste "smidigt" ha fördelats i rymden i små skalor för att ge den effekt de såg.

 

"Det är fantastiskt att vi bara behöver två spegelbilder för att få omfattningen av hur tät eller inte tät mörk materia kan vara på dessa avlägsna positioner", säger Wagner. – Här använder vi inga linsmodeller. Vi tar bara observerbara bilder och det faktum att de kan omvandlas till varandra. De kan vikas in i varandra med vår metod (genom det ovan nämnda datorprogrammet). Detta ger oss en uppfattning om hur jämn den mörka materian bör vara på dessa två positioner." För att visa vad de såg.

 

Detta resultat är viktigt, sade Griffiths eftersom astronomer fortfarande inte vet vad mörk materia är. – Vi vet att det är någon form av materia men vi har ingen aning om vad  beståndsdelspartikeln är. Så vi vet inte hur den beter sig alls. Vi vet bara att den har massa och reagerar på gravitation. Betydelsen av storleksgränserna för klumpar eller jämnhet i mörk materia  är att det ger oss några ledtrådar om vad partikeln kan vara. Ju mindre den mörka materian klumpar sig desto mer massiva måste partiklarna vara."

Jag (min anm.) anser att mörk materia är ett slag av vanlig materia vi ännu inte förstår. Om den nu finns. Jag anser att mycket av förunderligheter som upptäcks långt därute är reflexer, speglingar och okända gasmoln som ger bilder av något som kan ses som ickeexisterande och utöver detta förstår vi inte helt och fullt gravitationseffekter.

Bild på fenomenet från  NASA  (hubbles hemsida) namnet det har är på svenska Hamiltons objekt. klicka på bilden för förstoring.