Afbeelding van een gesimuleerde cluster van sterrenstelsels, die de aanwezigheid van een rand of "rand" aantonen.
Onderzoek University of Pennsylvania kan de geheimen van een van de meest mysterieuze stoffen in het universum onthullen. In de jaren 70 realiseerden wetenschappers zich dat er iets geks aan de hand was in galactische bewegingen. De substantie aan de rand roteerde even snel als aan de binnenkant. Maar de wet van de zwaartekracht zegt dat aan de rand alles vertraagt. De oorzaak was donkere materie, die niet direct in contact komt met licht.
Onderzoekers geloven dat meer dan 80% van de materie is opgesloten in mysterieuze deeltjes van donkere materie, die alles beïnvloedt. Het strekt zich uit tot oneindige ruimtes en bereikt de meest verre sterren, waardoor een halo van donkere materie ontstaat. Terwijl de sterren in sterrenstelsels draaien met een heldere schijf, lijken deze deeltjes op een ongecontroleerde bijenzwerm, die willekeurig rondvliegt.
Onderzoekers Bhuvnesh Jain en Erik Baxter vroegen zich af of deze halo's van de regio grenzen hebben. Meestal lijkt het ons dat een dergelijke overgang soepel moet zijn, maar de modellering markeert een opvallend kenmerk. Wetenschappers denken dat dit het "spateffect" is. "Stel je voor dat je een enorme zwarte materie-halo hebt," zegt Baxter. "Het trekt het materiaal aan en versnelt. Wanneer het in een halo valt, keert het om en komt het voorbij de baan. Deze draai is een plons, omdat het materiaal als een plons is. "
Wanneer "spatten" van belang is, vertraagt het. Omdat het effect zich in verschillende richtingen voordoet, begint de substantie aan de rand te accumuleren en daalt sterk. Met behulp van de Sloan Digital Celestial Survey hebben wetenschappers de verdeling van sterrenstelsels rond clusters onderzocht. Na het controleren van veel objecten, zagen ze een druppel op de rand van het cluster. Ze vonden ook bewijs hiervan in de vorm van galactische kleuren. Wanneer ze zijn gevuld met gas, vormen ze een heleboel hete sterren (ze lijken blauw).
"Maar deze groten leven een kort leven", zegt Baxter. "Ze exploderen." Het resultaat is oudere sterren en rode. "
Tweedimensionale vergelijking van twee modellen voor het halo-densiteitsprofiel. In dit geval is de "rand" -functie vereist.
Wanneer ze worden bekeken vanuit sterrenstelsels in clusters, lijken ze rood en daarom vormen ze geen sterren. De melkweg kan ophouden actief te zijn als het cluster gas afneemt. Daarom verwachtten wetenschappers dat de sterrenstelsels die meer tijd in de baan van het cluster doorbrachten, rood zouden zijn en degenen die beginnen te vallen, blauw zouden zijn. Dit werd bevestigd, omdat er op de grens een scherpe kleurverschuiving plaatsvond. En dit is verrassend, omdat het veranderen van de kleuren van sterrenstelsels een lang proces is. Onderzoekers werken aan een ander project met behulp van Dark Energy Survey. Hiermee kun je enorme hemelse kaarten maken. Hij blijft enkele minuten hangen in een bepaald gebied en gaat vervolgens verder met het volgende. En dit alles wordt over meerdere jaren gespannen met behulp van een verscheidenheid aan filters.
Om de halo's te verkennen, passen ze galactische lenzen toe (licht buigt onder de zwaartekrachtinvloed van materie). Dit helpt om te volgen hoe clusters beelden van sterrenstelsels achter zich rekken.
Wetenschappers hopen dat hun onderzoek zal helpen begrijpen wat donkere materie is. Als ze de halo-rand van donkere materie berekenen, zullen ze in staat zijn om de Einsteins theorie van de zwaartekracht te testen en de aard van donkere materie te onthullen.
