En nøjagtig illustration af unge galakser, der er <milliarder lysår vækKlik for at forstørre / a>
Astronomer har fundet klare indikationer på, at klumper af mørkt stof er plejeområdet for nyfødte galakser omkring tolv milliarder lysår væk. Et enkelt reden med mørkt stof kan pleje flere unge galakser. Disse resultater fra forskere ved Space Telescope Science Institute, National Astronomical Observatory of Japan og University of Tokyo bekræfter forudsigelser om den i øjeblikket dominerende kosmologi-teori, der kaldes Cold Dark Matter-modellen.
Nye undersøgelser antyder, at mørk stof ud vejer almindeligt stof med en faktor på syv. Selvom mørkt stof ikke kan ses direkte gennem et teleskop, afslører det sig for astronomer ved dets stærke tyngdekrafttrækning på nærliggende stjerner og gas og endda galakser.
Galakser klynges ofte sammen, og hvordan de klynges, bestemmes mest af tyngdekraften.
Ved at studere, hvordan galakser klynger, er det muligt at bestemme, hvordan mørkt stof fordeles, og hvordan det påvirker fødselen og væksten af galakser. Tidligere var det ekstremt vanskeligt at studere klynge af unge galakser. Unge galakser forekommer svage på grund af deres store afstande, og at finde nok af dem til at studere, hvordan de klynger, var en observationsudfordring.
Masami Ouchi fra Space Telescope Science Institute og kolleger brugte Subaru-teleskopet og dets Suprime-Cam-kamera til at studere et stykke af himlen i stjernebilledet Cetus (hvalen) kaldet Subaru / XMM-Newton Deep Survey Field (SXDS). Dette stykke himmel dækker et område fem gange størrelsen på fuldmånen. Ved at tage dybe og følsomme billeder af marken i tre farver med synligt lys, var SXDS-teamet i stand til at finde omkring sytten tusinde (17.000) unge galakser 12 milliarder lysår væk. Dette antal er ti gange større end tidligere undersøgelser af sådanne unge galakser.
Baseret på disse data fandt teamet, at:
1) Der er mange par galakser med adskillelser mindre end otte hundrede tusinde (800.000) lysår.
2) Selv i store afstande er galakser stærkt samlet.
Begge disse resultater forventes, hvis galakserne ligger inden i klumper af mørkt stof. SXDS-teamet sammenlignede iagttagelsesresultaterne detaljeret med teoretiske forudsigelser baseret på en Cold Dark Matter-model af teammedlem Takashi Hamana og fandt, at den gennemsnitlige klump af mørke stof-rede vejer så meget som seks hundrede milliarder (600.000.000.000) soler, og at en enkelt klump af mørkt stof har flere unge galakser.
Uafhængigt af dem brugte Nobunari Kashikawa fra National Astronomical Observatory of Japan og kolleger også Subaru's Suprime-Cam-kamera til at studere et område med himmel i stjernebilledet Coma Berenices (Berenice's Hair) kaldet Subaru Deep Field (SDF). Dette felt er kun på størrelse med en fuldmåne, men de tilgængelige data er dobbelt så følsomme som SXDS-feltdataene. SDF-teamet fandt omkring fem tusinde (5.000) unge galakser i en afstand af tolv milliarder lysår og otte hundrede (800) endnu yngre galakser i en afstand af tolv milliarder fem hundrede millioner lysår. SDF-teamet var også i stand til at dobbelt kontrollere identiteten af de unge galakser ved at tage spektrale data om galakserne med Subaru- og Keck-teleskopene. SDF-teamet opnåede uafhængigt resultaterne 1) +2) beskrevet ovenfor og konkluderede, at nogle enkelte klumper af mørkt stof har flere unge galakser. I SDF-billederne er det muligt at se adskillige nyfødte galakser hængende sammen i et lille område. Ved at sammenligne SDF-data i detaljer med høj præcisions computersimuleringer af væksten af klumper i Cold Dark Matter af teammedlem Masahiro Nagashima fra Kyoto University konkluderer SDF-teamet, at tungere klumper af mørkt stof har mere lyse galakser, og at denne præference producerer korrelationer fundet i reel observation.
De to hold har sammen fundet det første konkrete bevis for, at unge galakser i det tidlige univers er beliggende inden i klumper af mørkt stof, og at en enkelt klump af mørk materie plejer flere unge galakser. Begge hold udnyttede Subaru-teleskopets unikke evne til at tage dybt følsomme billeder over et stort himmelområde.
Original kilde: NAOJ News Release
