A tudósok egy, az ősrobbanásból visszamaradt fosszilis maradványt használtak fel a sötét anyag eddigi legkorábbi kimutatására.
A japán Nagoya Egyetem kutatói által vezetett kollaboráció által elért eredmények arra utalnak, hogy a korai világegyetemben a sötét anyag kevésbé „csomós", mint azt számos jelenlegi kozmológiai modell megjósolja − írja a space.com. Ha a további kutatások megerősítik ezt az elméletet, az megváltoztathatja a tudósok elképzeléseit a galaxisok fejlődéséről, és arra utalhat, hogy a kozmoszt irányító szabályok másképp alakulhattak, amikor a 13,7 milliárd éves világegyetem még csak 1,7 milliárd éves volt.
A nagyon korai világegyetemben a sötét anyag feltérképezésének kulcsa a kozmikus mikrohullámú háttér (CMB), egyfajta ősrobbanásból visszamaradt fosszilis sugárzás, amely az egész kozmoszban eloszlik.
Ahhoz, hogy a sötét anyagot egyáltalán észrevegyék, a csillagászoknak a gravitációval való kölcsönhatására kell támaszkodniuk. Minél nagyobb a kozmikus objektum, annál szélsőségesebb a téridő görbülés, amit okoz.
A sötét anyag eloszlásának tanulmányozására a csillagászok megfigyelik, hogy az adott galaxis mögötti fényforrás fénye hogyan változik meg, amikor elhalad a „lencsegalaxis" mellett. Minél több sötét anyagot tartalmaz egy lencsegalaxis, annál nagyobb a rajta áthaladó fény torzulása.
Fotó: Mathew Schwartz / unsplash
A technikának azonban vannak korlátai.
Ahogy a csillagászok egyre mélyebbre néznek az univerzumban, a lencsehatás egyre finomabbá és nehezebben észlelhetővé válik. Ez a probléma a sötét anyag eloszlásának feltérképezését a körülbelül 8-10 milliárd éves galaxisokra korlátozta.
Viszont a sötét anyaggal rendelkező galaxisok a CMB-t is torzítják a gravitációs lencsézés miatt. A kutatócsoport most az ősi galaxisok egyik nagy mintájának lencsetorzításait kombinálta a CMB torzításával, és ily módon 12 milliárd évvel ezelőtti, kialakulóban lévő galaxisokat vizsgáltak. Az első galaxishalmazok is itt kezdtek kialakulni, amikor az univerzum még csak 1,7 milliárd éves volt. Ezek a halmazok 100-1000 galaxisból állnak, melyeket a gravitáció nagy mennyiségű sötét anyaghoz köt.
A kutatócsoport eredményeinek szerint a sötét anyag kevésbé csomósodott a korai világegyetemben, mint ahogyan azt sok jelenlegi modell feltételezi.
Az eredmény még bizonytalan, de ha igaz, az azt sugallja, hogy az egész modell hibás, ahogy haladunk egyre hátrébb az időben. Ha az eredmény később is megállja a helyét, az betekintést nyújt magának a sötét anyagnak a természetébe.
− mondta Yuichi Harikane, a Tokiói Egyetem adjunktusa az eredetileg a Physical Review Letters című folyóiratban publikált tanulmányban.
A kutatócsoport folytatja az adatgyűjtést, hogy felmérje, a Lambda-CDM modell megfelel-e a korai univerzumban a sötét anyaggal kapcsolatos megfigyeléseknek, vagy a modell mögött álló feltételezések felülvizsgálatára van szükség.
