เครดิตภาพ: จันทรา
ภาพใหม่ที่ถ่ายโดยหอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์กำลังช่วยนักดาราศาสตร์ให้เข้าใจองค์ประกอบของสสารมืดในจักรวาล ข้อมูล X-ray แสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นของสสารมืดเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องจนถึงใจกลางกาแลคซีซึ่งตรงกับการทำนายของแบบจำลอง "สสารมืดเย็น" แบบจำลองนี้ได้ชื่อมาจากการสันนิษฐานว่าอนุภาคสสารมืดกำลังเคลื่อนที่อย่างช้าๆเมื่อกาแลคซีก่อตัวขึ้นครั้งแรกและโต้ตอบกับสสารปกติผ่านแรงโน้มถ่วงเท่านั้น
นักดาราศาสตร์ได้ใช้หอดูดาวจันทราเอ็กซ์เรย์ของนาซ่าเพื่อทำการสำรวจอย่างละเอียดที่สุด แต่ยังมีการแพร่กระจายของสสารมืดในกลุ่มกาแลคซีขนาดใหญ่ ผลของพวกเขาบ่งชี้ว่าประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์ของสสารในจักรวาลประกอบด้วยสสารมืดเย็น - อนุภาคอนุภาคลึกลับที่เหลือจากเอกภพยุคแรกหนาแน่น
จันทราสังเกตกลุ่มกาแลคซีชื่อ Abell 2029 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกหนึ่งพันล้านปีแสง กระจุกดาวนี้ประกอบด้วยกาแลคซีนับพันห่อหุ้มอยู่ในเมฆก๊าซยักษ์ขนาดยักษ์และสสารมืดจำนวนหนึ่งเทียบเท่ากับดวงอาทิตย์มากกว่าแสนล้านดวง ที่ใจกลางของกระจุกดาวนี้เป็นกาแลคซีรูปวงรีขนาดมหึมาที่เชื่อกันว่าเกิดจากการรวมตัวของกาแลคซีขนาดเล็กจำนวนมาก ข้อมูล X-ray แสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นของสสารมืดเพิ่มขึ้นอย่างราบรื่นตลอดทางจนถึงกาแลคซีกลางของกระจุกดาว การค้นพบนี้เห็นด้วยกับการคาดการณ์ของแบบจำลองสสารมืดเย็นและตรงกันข้ามกับแบบจำลองสสารมืดอื่น ๆ ที่คาดการณ์ว่าจะมีการปรับระดับสสารมืดในใจกลางกลุ่ม
“ ฉันประหลาดใจมากที่เราสามารถวัดสสารมืดได้ลึกเข้าไปในแกนกลางของกลุ่มคนรวย” แอรอนลูอิสแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเออร์ไวน์หัวหน้านักเขียนนำกระดาษอธิบายผลลัพธ์ในฉบับล่าสุดของ วารสารฟิสิกส์ดาราศาสตร์ “ เรายังคงมีความคิดน้อยมากเกี่ยวกับธรรมชาติที่แน่นอนของอนุภาคเหล่านี้ แต่ผลของเราแสดงว่าพวกมันจะต้องทำตัวเหมือนสสารมืดเย็นยะเยือก”
สสารมืดเย็นได้รับชื่อมาจากการสันนิษฐานว่าอนุภาคสสารมืดนั้นเคลื่อนที่ช้าลงเมื่อกาแลคซีและกระจุกกาแลคซีเริ่มก่อตัว อนุภาคสสารมืดมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและสสาร“ ปกติ” ผ่านความโน้มถ่วงเท่านั้น
ความสำเร็จของนักดาราศาสตร์ในการวางข้อ จำกัด อย่างแน่นหนาเกี่ยวกับการกระจายสสารมืดนั้นส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากความสามารถของจันทราในการสร้างแผนที่ความเข้มและอุณหภูมิที่มีความละเอียดสูงและส่วนหนึ่งเป็นผลจากการเลือกเป้าหมาย กระจุกดาวและกาแลคซีกลางเป็นปกติที่ผิดปกติโดยมีสัญญาณรบกวนน้อยหรือไม่มีเลย
ก๊าซร้อนในกระจุกดาวนั้นจัดอยู่ในกระจุกดาวโดยความโน้มถ่วงของสสารมืดเป็นหลักดังนั้นการกระจายของก๊าซร้อนจะถูกกำหนดโดยสสารมืด ด้วยการตรวจวัดการกระจายตัวของรังสีเอกซ์จากก๊าซร้อนอย่างแม่นยำนักดาราศาสตร์สามารถทำการวัดที่ดีที่สุด แต่การกระจายของสสารมืดในบริเวณด้านในของกระจุกกาแลคซี
“ แม้ว่า Abell 2029 อาจจะน่าเบื่อสำหรับคนทั่วไปที่จะดู” David Buote ผู้เขียนร่วมของบทความกล่าว“ มันเป็นความสุขที่แท้จริงสำหรับนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่จะศึกษาเพราะมันช่วยให้การเปรียบเทียบทฤษฎีและตรงไปตรงมาและแม่นยำมาก สังเกต.”
การสังเกตก่อนหน้านี้ของกาแลคซีไฮดราเอโดย Larry David จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียนในเคมบริดจ์มวลและเพื่อนร่วมงานพบผลลัพธ์ที่คล้ายกัน แต่หลักฐานของกิจกรรมระเบิดในกาแลคซีกลางทำให้ยาก ข้อสรุปที่ชัดเจนเกี่ยวกับธรรมชาติของสสารมืด โพรไฟล์สสารมืดที่อนุมานสำหรับ Abell 2029 แสดงหลักฐานว่าผลลัพธ์ของไฮดรานั้นเชื่อถือได้และเป็นการยืนยันที่สำคัญโดยอิสระเกี่ยวกับการทำนายสสารมืดที่เย็นยะเยือก
John Stocke จากมหาวิทยาลัยโคโลราโด Boulder มีส่วนร่วมในการวิจัยนี้เช่นกัน จันทราสังเกต Abell 2029 พร้อมเครื่องตรวจจับ ACIS เป็นเวลา 5.6 ชั่วโมงในวันที่ 12 เมษายน 2000 ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลของ Huntersville, Ala. ของ NASA จัดการโปรแกรม Chandra สำหรับสำนักงานวิทยาศาสตร์อวกาศสำนักงานใหญ่ NASA วอชิงตัน Northrop Grumman จากเรดอนโดบีชรัฐแคลิฟอร์เนียเดิมชื่อ TRW, Inc. เป็นผู้รับเหมาพัฒนาชั้นนำสำหรับหอดูดาว หอดูดาวดาราศาสตร์ฟิสิกส์สมิ ธ โซเนียนควบคุมวิทยาศาสตร์และการบินจากศูนย์เอ็กซ์เรย์จันทราในเคมบริดจ์
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวจันทรา
