Ett försök att försöka identifiera och finna mörk materia

 

Bild https://www.stsci.edu

Nancy Grace Roman Space Telescope som senast 2027 ska börja sitt uppdrag kommer att identifiera över 160 000 gravitationslinser för att förstora bakgrundsgalaxer som fanns i det tidiga universum på jakt efter mer information om mörk materia.

Mängden gravitationslinser som bakgrundsljuset kan ge beror på den mellanliggande massan. Mindre massiva klumpar av mörk materia orsakar mindre förvrängningar. Som ett resultat, om forskare kan mäta mindre mängder massa, kan de upptäcka och karakterisera mindre massiva strukturer av mörk materia. De typer av strukturer som gradvis smälte samman över tid för att bygga upp de galaxer vi ser idag.

Med Roman kommer teamet att få en stor samling  statistik om storleken och strukturen av tidiga galaxer. – Att hitta gravitationslinser och kunna upptäcka klumpar av mörk materia genom dem är ett spel med små odds. Med Roman kan vi kasta ut ett brett nät och förväntar oss att ha tur ofta, beskriver Bryce Wedig, doktorand vid Washington University i St. Louis vilken även ledde studien om projektet som är publicerat i AstrophysicalJournal 

 – Vi kommer inte att se mörk materia i bilderna gå den är den osynlig  men vi kan mäta dess effekter, beskriver han.

– I slutändan är frågan vi försöker få svar på: Vilken partikel eller vilka partiklar utgör mörk materia? Daylan tillade. – Även om vissa egenskaper hos mörk materia är kända, har vi i princip ingen aning om vad mörk materia består av. Romanteleskopet kommer att hjälpa oss att urskilja hur mörk materia är fördelad på små skalor och därmed dess partikelnatur.

Innan Roman skjuts upp kommer teamet också att söka efter gravitationslinser för observationer från ESA:s (European Space Agencys) Euclid-uppdrag och det kommande markbaserade Vera C. Rubin-observatoriet i Chile vilket är ett observatorium som  kommer att påbörja sin fullskaliga verksamhet om några veckor. När Romans infraröda bilder kommer in kommer forskarna att kombinera dem med kompletterande bilder av synligt ljus från Euklides, Rubin och Hubbleteleskopet för att maximera sökningen efter data.

"Vi kommer att tänja på gränserna för vad vi kan observera och använda varje gravitationslins som vi upptäcker med Roman för att fastställa partikelnaturen av mörk materia", beskriver Tansu Daylan, huvudforskare för forskarteamet som genomför detta forskningsprogram. Daylan är biträdande professor och fakultetsmedlem vid McDonnell Centrum för rymdvetenskap vid Washington University i St. Louis.