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.
