Ερευνητές χαρτογράφησαν τη σκοτεινή ύλη του σύμπαντος

Την πιο λεπτομερή χαρτογράφηση της σκοτεινής ύλης μέχρι σήμερα δημιούργησαν ερευνητές με τη χρήση του φαινομένου του «βαρυτικού φακού».

Παρά το γεγονός ότι αποτελεί το 85% του σύμπαντος και επηρεάζει την εξέλιξή του, η σκοτεινή ύλη είναι δύσκολο να ανιχνευθεί επειδή δεν αλληλεπιδρά με το φως ή άλλες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, αλλά από όσο γνωρίζουμε αλληλεπιδρά μόνο με τη βαρύτητα. Για τον εντοπισμό της ερευνητές που συνεργάζονται με το Κοσμολογικό Τηλεσκόπιο Ατακάμα (ACT) στη Χιλή, το οποίο παροπλίστηκε τον Σεπτέμβριο του 2022, έπειτα από 15 χρόνια λειτουργίας, μελέτησαν το φως που εκπέμπεται μετά την Μεγάλη Έκρηξη, όταν το σύμπαν είχε ηλικία μόλις 380.000 ετών. Αυτό το φως είναι γνωστό ως Κοσμική Μικροκυματική Ακτινοβολία Υποβάθρου (CMB) ή «μωρουδιακή εικόνα του σύμπαντος» και έχει ταξιδέψει για δισεκατομμύρια χρόνια αποτελώντας μάρτυρα της δημιουργίας γαλαξιών και αστεριών.

Ο νέος χάρτης χρησιμοποιεί το φως CMB ουσιαστικά ως οπίσθιο φωτισμό για να σκιαγραφήσει όλη την ύλη μεταξύ εμάς και της Μεγάλης Έκρηξης. Η ερευνητική ομάδα παρακολούθησε πώς η βαρυτική έλξη των μεγάλων, βαριών δομών, συμπεριλαμβανομένης της σκοτεινής ύλης, παραμορφώνει το CMB στο 14 δισεκατομμυρίων ετών ταξίδι του προς εμάς, όπως ένας μεγεθυντικός φακός κάμπτει το φως καθώς περνά μέσα από το φακό του.

Στον χάρτη της σκοτεινής ύλης οι πορτοκαλί περιοχές δείχνουν πού υπάρχει περισσότερη μάζα, οι μωβ πού υπάρχει λιγότερη ή καθόλου. Η υπόλευκη γραμμή δείχνει το σημείο, όπου το φως από τη σκόνη του γαλαξία μας καλύπτει μια βαθύτερη εικόνα © ACT Collaboration

«Φτιάξαμε ένα νέο χάρτη μάζας χρησιμοποιώντας τις παραμορφώσεις του φωτός που έχει απομείνει από τη Μεγάλη Έκρηξη», λέει ο Μάθιου Μανταβασερίλ, επίκουρος καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνιας. Ο ίδιος προσθέτει ότι οι μετρήσεις δείχνουν ότι τόσο η ογκώδης μορφή του σύμπαντος όσο και ο ρυθμός με τον οποίο αυξάνεται έπειτα από 14 δισεκατομμύρια χρόνια εξέλιξης, είναι «ακριβώς αυτό που θα περίμενε κανείς από το καθιερωμένο μοντέλο της κοσμολογίας που βασίζεται στη θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν».

Η έρευνα παρουσιάστηκε σε συνέδριο στο Πανεπιστήμιο του Κιότο.