A Kaliforniai Egyetem kutatói által vezetett tudóscsoportnak sikerült pontosan megmérnie, hogy mennyi anyag van a világegyetemben: az univerzum 31 százalékát alkotja anyag, a maradék sötét energia.

Hat hidrogénatom egy köbkilométerben

Az Astrophysical Journal című tudományos folyóiratban bemutatott kutatás méréseihez galaxishalmaz-technikát használtak."Összefügésrendszerbe helyezve ezt az anyagmennyiséget, ha az univerzumban lévő összes anyag egyenlően terülne szét a világűrben, az megegyezne egy átlagos tömegsűrűséggel,

amely csupán mintegy köbméterenkénti hat hidrogénatommal egyenlő.

 

Az univerzumnak csak a kisebb részét alkotja a látható anyagForrás: NASA

- Mivel tudjuk, hogy az anyag 80 százaléka tulajdonképpen sötét anyag, valójában ezen anyag többsége nem hidrogénatomokból áll, hanem inkább egy olyan anyagtípusból, amelyet még nem értenek a kozmológusok" - idézte az egyetem közleménye Mohamed Abdullah-t a tanulmány egyik társszerzőjét.

A sötét energia létét Einstein kozmológiai állandója is előrevetítetteForrás: TrendinTech

Abdullah elmondta, hogy a világegyetemben lévő összes anyag mennyisége meghatározásának jól bevált technikája, ha összehasonlítják a galaxishalmazok egységnyi mennyiségű megfigyelt számát és tömegét a matematikai szimulációk számításaival.

A sötét anyag, ami teleszkópokkal nem látható

A csoport számára a legnagyobb kihívást a halmazok számának és tömegének mérése jelentette. "Nehéz pontosan megmérni bármely galaxishalmaz tömegét, mivel az anyag többsége sötét, amelyet teleszkópokkal nem láthatunk" - tette hozzá Abdullah.

Sötét anyag szálai ölelik körül a FöldetForrás: NASA

Ezért a kutatócsoport először kifejlesztette a GalWeight nevű kozmológiai eszközt, felhasználva a halmazban lévő galaxisok pályáját a galaxishalmaz tömegének mérésére. Ezt az eszközt alkalmazták a Sloan Digital Sky Survey (SDSS) égboltfelmérés megfigyeléseihez, hogy létrehozzák a galaxishalmazok katalógusát, a GalWCat19-et, amely elérhető a nyilvánosság számára is.

A Virgo galaxishalmaz a Szűz csillagképbenForrás: Case Western Reserve University

Végül összevetették az új katalógusban lévő galaxishalmazok számát a számítógépes szimulációkkal,

hogy meghatározzák az univerzumban lévő teljes anyagmennyiséget. "Sikerült miden idők egyik legpontosabb mérését elkészíteni a galaxishalmaz-technikával" - mondta Gillian Wilson professor a tanulmány társszerzője.

A tőlünk 4 milliárd fényévre lévő Abell 370 galaxishalmaz a Hubble Űrteleszkóp felvételén.Forrás: https://apod.nasa.gov/apod/ap170506.html

Ez az első alkalom, hogy galaxispálya-technikát használtuk. Hatalmas előnye a GalWeight galaxispálya technikának, hogy a kutatócsoport képes volt külön-külön meghatározni minden egyes halmaz tömegét, nem indirekt, statisztikai módszerekre támaszkodva.

(Forrás: MTI)