Astronomi su izradili najdetaljniju kartu tamne tvari do sada te su tako otkrili nevidljivi okvir koji je oblikovao svemir mnogo prije nego što su se formirale zvijezde i galaksije. Koristeći snažna nova opažanja NASA-inog svemirskog teleskopa James Webb, istraživanje pokazuje kako je tamna tvar okupljala običnu tvar u gusta područja, postavljajući temelje za galaksije poput Mliječne staze i, na kraju, planete poput Zemlje.

Međunarodnu studiju zajednički su vodili Sveučilište Durham, NASA-in Laboratorij za mlazni pogon (JPL) i Federalni tehnološki institut u Lausanni (École Polytechnique Fédéral de Lausanne, skraćeno EPFL) u Švicarskoj, a nalazi su objavljeni u časopisu Nature Astronomy.

Novoizrađena karta potvrđuje ranije studije, a istovremeno otkriva finije detalje o odnosu između tamne tvari i normalne tvari koja čini sve što možemo vidjeti, dodirnuti i s čime možemo komunicirati. Na početku svemira, i tamna i obična tvar vjerojatno su bile rijetko raspršene po svemiru. Znanstvenici vjeruju da se tamna tvar prvo počela skupljati. Njezina gravitacija zatim je povukla normalnu tvar, stvarajući gusta područja u kojima su se mogle početi formirati zvijezde i galaksije.

POROD BEZ GRAVITACIJE /

Znanstvenici rade na mogućnostima rađanja u svemiru: 'To postaje radno mjesto i odredište'

Ovaj je proces postavio opći obrazac kako su galaksije danas raspoređene po svemiru. Omogućavajući galaksijama i zvijezdama da se formiraju ranije nego što bi inače, tamna tvar je također pomogla stvoriti uvjete potrebne za razvoj planeta. Bez ovog ranog utjecaja, elementi potrebni za život možda se nikada ne bi formirali unutar naše galaksije.

Suvoditelj istraživanja, dr. Gavin Leroy, s Instituta za računalnu kozmologiju, Odjela za fiziku, Sveučilišta Durham, rekao je: "Otkrivanjem tamne tvari s neviđenom preciznošću, naša karta pokazuje kako je nevidljiva komponenta svemira strukturirala vidljivu tvar do te mjere da je omogućila nastanak galaksija, zvijezda i, na kraju, samog života".

Tamna tvar kao pravi arhitekt svemira

"Ova karta otkriva nevidljivu, ali bitnu ulogu tamne tvari, pravog arhitekta svemira, koja postupno organizira strukture koje promatramo kroz naše teleskope", dodao je.

Tamnu tvar ne možemo izravno vidjeti jer ne emitira, ne reflektira, ne apsorbira niti blokira svjetlost. Također se kreće kroz običnu tvar bez interakcije s njom, slično kao duh. Njena prisutnost detektira se gravitacijom. Nova karta prikazuje ovaj efekt s većom jasnoćom nego ikad prije. Jedan ključni dokaz je koliko se blisko karte tamne tvari poklapaju s kartama normalne tvari.

Prema istraživačima, Webbova opažanja pokazuju da ovo poklapanje nije slučajno. Ono odražava gravitacijsku silu tamne tvari koja privlači normalnu tvar prema njoj kroz povijest svemira. Suautor istraživanja, profesor Richard Massey, s Instituta za računalnu kozmologiju, Odjela za fiziku, Sveučilišta Durham, rekao je: "Gdje god danas u svemiru pronađete normalnu tvar, naći ćete i tamnu tvar."

"Milijarde čestica tamne tvari prolaze kroz vaše tijelo svake sekunde. Nema štete, ne primjećuju nas i samo nastavljaju dalje. Ali cijeli vrtložni oblak tamne tvari oko Mliječne staze ima dovoljno gravitacije da drži cijelu našu galaksiju na okupu. Bez tamne tvari, Mliječna staza bi se raspala sama od sebe", dodao je.

Karta pokriva područje neba otprilike 2,5 puta veće od punog Mjeseca, smješteno u zviježđu Sextans. Webb je promatrao ovo područje otprilike 255 sati i identificirao gotovo 800.000 galaksija, od kojih su mnoge viđene prvi put. Kako bi locirali tamnu tvar, tim je izmjerio kako njezina masa savija prostor, što zauzvrat savija svjetlost koja putuje na Zemlju iz udaljenih galaksija - kao da je ta svjetlost prošla kroz iskrivljeno prozorsko okno.

Otkrivene nove koncentracije tamne tvari

Rezultat je karta koja uključuje otprilike deset puta više galaksija od ranijih karata iste regije i dvostruko više od onih proizvedenih pomoću Hubbleovog svemirskog teleskopa. Ona otkriva nove koncentracije tamne tvari i pruža puno oštriji prikaz područja koja je Hubble prethodno promatrao.

Suvoditeljica istraživanja, dr. Diana Scognamiglio iz NASA-inog Laboratorija za mlazni pogon, rekla je: "Ovo je najveća karta tamne tvari koju smo napravili s Webbom i dvostruko je oštrija od bilo koje karte tamne tvari koju su napravili drugi opservatoriji. Prije smo gledali mutnu sliku tamne tvari. Sada vidimo nevidljivu strukturu svemira u zapanjujućim detaljima, zahvaljujući Webbovoj nevjerojatnoj rezoluciji".

NAJVEĆA FORMACIJA? /

Znanstvenici bez odgovora: Nevidljivi zid dovodi u pitanje teoriju o nastanku svemira

Kako bi poboljšali mjerenja udaljenosti za mnoge galaksije na karti, istraživački tim koristio je Webbov instrument za srednje infracrveno područje (Mid-Infrared Instrument, skraćeno MIRI).

Centar za ekstragalaktičku astronomiju Sveučilišta Durham doprinio je razvoju MIRI-ja, koji je dizajnirao i njime upravljao JPL putem lansiranja. Instrument je posebno učinkovit u otkrivanju galaksija skrivenih iza gustih oblaka kozmičke prašine.

Tim planira proširiti svoj rad mapiranjem tamne tvari u cijelom svemiru koristeći Euclid teleskop Europske svemirske agencije (ESA) i NASA-in nadolazeći svemirski teleskop Nancy Grace Roman. Ova buduća promatranja pomoći će znanstvenicima da bolje razumiju osnovna svojstva tamne tvari i kako se ona možda razvijala tijekom kozmičkog vremena. Područje neba analizirano u ovoj studiji poslužit će kao referentna točka, omogućujući usporedbu i preciznije usavršavanje budućih karata tamne tvari, piše Science Daily.

NET I VOYO /

Prijavite se na Net.hr s istom e-mail adresom kojom ste pretplaćeni na Voyo i čitajte sadržaje bez oglasa!

POGLEDAJTE GALERIJU

MRAČNE PROGNOZE /

Kako će izgledati smak svijeta? Možda će vas šokirati što bi moglo presuditi

POGLEDAJTE VIDEO: Neurologinja otkriva kako prepoznati teško stanje kod žena: 'Ovo su ključni simptomi'