CHANDRA ZKOUMÁ POVAHU TEMNÉ HMOTY

 

Dolores Beasley, Headquarters, Washington

Steve Roy, Marshall Space Flight Center, Huntsville

Megan Watzke, Chandra X-ray Observatory Center, CFA, Cambridge

 


Astronomové vnesli nové světlo na temnou hmotu ve vesmíru, která zahrnuje pravděpodobně velkou část vesmíru. Za použití NASA Chandra X-ray Observatory vědci získali rozdělení temné hmoty ve vzdálené galaktické kupě.

Tato nová měření slouží k omezení pole kandidátů na tento záhadný prvek ve vesmíru. John Arabadjis, Mark Bautz z Massachusetts Institute of Technology (MIT) v Cambridge a Gordon Garmire z Pennsylvania State University (Penn State) v University Park oznámili své výsledky na sympóziu ve Washingtonu s názvem:"Two Years of Science with Chandra".

Jejich pozorování zpřístupnili rozdělení temné hmoty v galaktické kupě EMSS 1358+6245. Předchozí svědectví z radiových, optických a rtg pozorování ukázalo astronomům, že většina hmoty ve vesmíru je v nějaké temné, doposud tvarově nedefinované látce, která se projevuje skrze své gravitační působení. "Nová pozorování observatoře Chandra dávají nové stopy o povaze této tajemné látky," řekl Bautz. "Když tyto informace složíme s daty z HST, jsme schopni získat polohové umístění v příčném řezu, nebo velikost částic temné hmoty," dodává Arabadjis.

"Větší částečky více na sebe vzájemně působí a tedy jsou schopny změnit rozložení temné hmoty."V galaktických kupách se může dedukovat množství temné hmoty na základě měření tlaku v horkém plynu, který emituje rtg záření. Astronomové pak mohou určit, jak velké množství temné hmoty je potřeba aby svým gravitačním působením udrželo plyn před únikem z kupy.

V kupě EMSS 1358+6245 se vyskytuje okolo čtyři krát více temné hmoty než "normální" hmoty (hmota nezahrnuje exotické částice), typické velkým galaktickým kupám. Rozložení temné hmoty je klíček k pochopení z čeho se skládá. Nejpopulárnější model pro temnou hmotu uplatňuje pomalu pohyblivé částice nazvané studená temná hmota, která interaguje s "normální" látkou pouze skrze gravitační působení. Současná optická pozorování galaxií a galaktických kup zjišťují, že částečky temné hmoty mohou interagovat více intenzivně než prostá chladná temná látka.

Problém je v tom, že galaxie zejména složené z chladné temné látky by měly mít větší centrální koncentraci temné hmoty, než optická data naznačují. Jedno řešení zavádí představu o tom, že "temná hmota je samo interagující ". Porovnáním dat z observatoře Chandra s teoretickými simulacemi vědci mohou zjistit omezení těchto částic.

Chandra pozorování ukazují, že zde není důkaz pro nadměrné rozložení temné hmoty rozdělené ve vzdálenostech větších než 150000 světelných let od centra kupy. Uvnitř tohoto rozmezí může být temná hmota spíše rozložena rovnoměrně, takže nějaké srážky mezi temnými částečkami nejsou ani nutné. Tyto výsledky na řadě vzdáleností od centra kupy k hranicím pozorování ukazují, že určitá míra interakce temné hmoty se děje v jádrech kup galaxií.

Chandra pozorovala EMSS 1358+6245 ve vzdálenosti 4 miliardy světelných let v souhvězdí Draka po dobu více než 15 hodin v období mezi 3.-4. zářím 2000 za pomocí zařízení Advanced CCD Imaging Spectrometer.


(podle relace 01-180 z 6.9.2001 připravil PH)