Přesné znázornění mladých galaxií twe <lve miliardy světelných let daleko.Klikněte pro zvětšení / a>
Astronomové objevili jasné náznaky, že shluky temné hmoty jsou ošetřovatelskou základnou pro nově narozené galaxie vzdálené asi dvanáct miliard světelných let. Jediné hnízdo temné hmoty může vychovávat několik mladých galaxií. Tyto výsledky vědců z Space Telescope Science Institute, National Astronomical Observatory of Japan a University of Tokyo potvrzují předpovědi současné dominantní teorie kosmologie známé jako model Cold Dark Matter.
Nedávné studie naznačují, že tmavá hmota váží obyčejnou hmotu sedmkrát. Ačkoli temnou hmotu nelze vidět přímo dalekohledem, odhaluje se astronomům svým silným gravitačním tahem na blízké hvězdy a plyn a dokonce i galaxie.
Galaxie jsou často shlukovány dohromady a jejich shlukování je určováno většinou gravitací.
Studiem toho, jak se galaxie shlukují, je možné určit, jak je temná hmota distribuována a jak ovlivňuje narození a růst galaxií. V minulosti bylo velmi obtížné studovat shlukování mladých galaxií. Mladé galaxie se zdají být slabé kvůli jejich velkým vzdálenostem a najít dost z nich, aby studovaly, jak se shlukují, byla pozorovací výzvou.
Masami Ouchi z Space Telescope Science Institute a jeho kolegové použili dalekohled Subaru a jeho kameru Suprime-Cam ke studiu části oblohy v souhvězdí Cetus (velryba) zvané Subaru / XMM-Newton Deep Survey Field (SXDS). Tento kus nebe pokrývá oblast pětkrát větší než úplněk. Týmem SXDS bylo možné pomocí hlubokých a citlivých snímků pole ve třech barvách viditelného světla najít asi sedmnáct tisíc (17 000) mladých galaxií ve vzdálenosti dvanácti miliard světelných let. Toto číslo je desetkrát větší než předchozí studie takových mladých galaxií.
Na základě těchto údajů tým zjistil, že:
1) Existuje mnoho párů galaxií se separacemi méně než osm set tisíc (800 000) světelných let.
2) I na velké vzdálenosti jsou galaxie silně seskupeny.
Oba tyto výsledky se očekávají, pokud jsou galaxie zasazeny do shluků temné hmoty. Tým SXDS podrobně porovnával pozorovací výsledky s teoretickými předpovědi založenými na modelu Cold Dark Matter od člena týmu Takashi Hamana a zjistil, že průměrný shluk hnízd tmavé hmoty váží až šest set miliard (600 000 000 000) Sluncí a že jediný shluk temné hmoty skrývá několik mladých galaxií.
Nezávisle Nobunari Kashikawa z Národní astronomické observatoře Japonska a jeho kolegové také použili kameru Subaru Suprime-Cam ke studiu oblasti oblohy v souhvězdí Coma Berenices (Berenice's Hair) zvané Subaru Deep Field (SDF). Toto pole má velikost pouze jednoho úplňku, ale dostupná data jsou dvakrát citlivější než data pole SXDS. Tým SDF našel asi pět tisíc (5 000) mladých galaxií ve vzdálenosti dvanácti miliard světelných let a osm set (800) ještě mladších galaxií ve vzdálenosti dvanácti miliard pět set milionů světelných let. Tým SDF byl také schopen dvakrát zkontrolovat identity mladých galaxií tím, že provedl spektrální údaje o galaxiích s teleskopy Subaru a Keck. Tým SDF nezávisle získal výše uvedené výsledky 1) +2) a dospěl k závěru, že některé jednotlivé shluky temné hmoty obsahují několik mladých galaxií. Na obrázcích SDF je možné vidět několik nově narozených galaxií, které se schoulily na malé ploše. Podrobným porovnáním dat SDF s vysoce přesnými počítačovými simulacemi růstu shluků v Cold Dark Matter členem týmu Masahiro Nagashima z Kjótské univerzity tým SDF dochází k závěru, že těžší shluky temné hmoty mají jasnější galaxie a že tato preference vytváří korelace nalezené ve skutečném pozorování.
Oba týmy společně našly první konkrétní důkaz, že mladé galaxie v raném vesmíru jsou zasazeny do shluků temné hmoty a že jeden shluk temné hmoty ošetřuje několik mladých galaxií. Oba týmy využily jedinečnou schopnost dalekohledu Subaru pořizovat hluboké citlivé obrázky na velké obloze.
Původní zdroj: NAOJ News Release
