การใช้กล้องขั้นสูงของฮับเบิลสำหรับการสำรวจนักดาราศาสตร์สามารถทำแผนที่สสารมืดที่มองไม่เห็นในกาแลคซีที่ห่างไกลซึ่งทำให้พวกเขาสามารถสร้างแผนที่สสารมืดที่คมชัดและมีรายละเอียดมากที่สุดในจักรวาล การมองหาสสารที่มองไม่เห็นและไม่แน่นอนเป็นงานที่ยาก แต่สิ่งหนึ่งที่นักดาราศาสตร์พยายามทำมานานกว่าทศวรรษ แผนที่ใหม่นี้อาจให้ข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งลึกลับอื่น ๆ ในจักรวาล - พลังงานมืด - และสิ่งที่มีบทบาทในช่วงปีแรก ๆ ของการสร้างจักรวาล
ทีมที่นำโดย Dan Coe ที่ JPL ใช้ฮับเบิลเพื่อดู Abell 1689 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 2.2 พันล้านปีแสง แรงโน้มถ่วงของกระจุกดาวซึ่งส่วนใหญ่มาจากสสารมืดทำหน้าที่เหมือนแว่นขยายจักรวาลการงอและขยายแสงจากกาแลคซีไกลโพ้นด้านหลัง เอฟเฟกต์นี้เรียกว่าเลนส์ความโน้มถ่วงก่อให้เกิดภาพหลายภาพที่บิดเบี้ยวและขยายอย่างมากของกาแลคซีเหล่านั้นทำให้กาแลคซีดูบิดเบี้ยวและคลุมเครือ จากการศึกษาภาพที่บิดเบี้ยวนักดาราศาสตร์ประเมินปริมาณของสสารมืดภายในกระจุก หากแรงโน้มถ่วงของกระจุกดาวมาจากกาแลคซีที่มองเห็นได้เพียงเล็กน้อยการบิดเบือนของเลนซ์จะอ่อนแอกว่ามาก
สิ่งที่พวกเขาพบบ่งชี้ว่ากระจุกกาแลคซีอาจก่อตัวเร็วกว่าที่คาดไว้ก่อนที่การผลักของพลังงานมืดจะยับยั้งการเติบโตของพวกมัน
พลังงานมืดผลักกาแลคซีออกจากกันโดยยืดที่ว่างระหว่างพวกมันดังนั้นระงับการก่อตัวของโครงสร้างยักษ์ที่เรียกว่ากระจุกกาแลคซี วิธีหนึ่งที่นักดาราศาสตร์สามารถสำรวจลากจูงยุคดึกดำบรรพ์นี้คือการทำแผนที่การกระจายของสสารมืดในกระจุกดาว
“ ภาพที่มีเลนส์เป็นเหมือนตัวต่อปริศนาขนาดใหญ่” Coe กล่าว “ ที่นี่เราได้คิดออกมาเป็นครั้งแรกวิธีจัดมวลของอาเบล 1689 เพื่อให้เลนส์กาแลคซีพื้นหลังเหล่านี้ทั้งหมดไปยังตำแหน่งที่สังเกตได้” Coe ใช้ข้อมูลนี้เพื่อสร้างแผนที่ความละเอียดสูงของการกระจายสสารมืดของคลัสเตอร์มากกว่าที่เป็นไปได้ก่อนหน้านี้
จากแผนที่มวลที่มีความละเอียดสูง Coe และผู้ทำงานร่วมกันยืนยันผลก่อนหน้านี้ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแกนกลางของ Abell 1689 นั้นมีความหนาแน่นมากกว่าสสารมืดมากกว่าที่คาดไว้สำหรับขนาดของกลุ่มตามการจำลองโครงสร้างของคอมพิวเตอร์ Abell 1689 เข้าร่วมกับกลุ่มอื่น ๆ ที่มีการศึกษาที่ดีซึ่งพบว่ามีแกนที่หนาแน่นเช่นเดียวกัน การค้นพบนี้น่าประหลาดใจเนื่องจากการผลักดันพลังงานมืดในช่วงต้นของประวัติศาสตร์จักรวาลจะขัดขวางการเติบโตของกระจุกกาแลคซีทั้งหมด
“ กลุ่มกาแล็กซี่จะต้องเริ่มก่อตัวพันล้านปีก่อนเพื่อสร้างตัวเลขที่เราเห็นในวันนี้” Coe กล่าว “ ในช่วงเวลาก่อนหน้านี้เอกภพมีขนาดเล็กลงและเต็มไปด้วยสสารมืดที่หนาแน่นกว่า ดูเหมือนว่า Abell 1689 จะได้รับการเลี้ยงดูอย่างดีจากสสารหนาแน่นรอบตัวในเอกภพยุคแรก กระจุกดาวนี้ได้นำพามวลสารนี้ติดตัวไปตลอดชีวิตเพื่อให้ปรากฏตามที่เราสังเกตเห็นในวันนี้”
นักดาราศาสตร์กำลังวางแผนที่จะศึกษากลุ่มมากขึ้นเพื่อยืนยันอิทธิพลที่เป็นไปได้ของพลังงานมืด โปรแกรมฮับเบิลสำคัญที่จะวิเคราะห์สสารมืดในกระจุกกาแลคซีขนาดยักษ์ก็คือการสำรวจ Cluster Lensing และ Supernova ด้วยฮับเบิล (CLASH) ในการสำรวจนี้กล้องโทรทรรศน์จะศึกษา 25 กลุ่มรวมเป็นหนึ่งเดือนในอีกสามปีถัดไป CLASH clusters ได้รับเลือกเนื่องจากมีการปล่อยเอ็กซ์เรย์ที่แข็งแกร่งซึ่งบ่งชี้ว่ามีก๊าซร้อนจำนวนมาก ความอุดมสมบูรณ์นี้หมายความว่ากระจุกนั้นมีขนาดใหญ่มาก นักดาราศาสตร์จะทำแผนที่การกระจายสสารมืดและมองหาหลักฐานที่แน่ชัดมากขึ้นเกี่ยวกับการก่อตัวของกลุ่มต้นและพลังงานมืดในช่วงต้น
