De grootste high-definition kaart van mysterieuze donkere materie is geproduceerd. Het is de eerste in een reeks van kaarten van de kosmos die uiteindelijk een 3D-zicht van donkere materie over een achtste van de nachtelijke hemel zal toestaan. En de kaart moet astronomen toelaten om te bestuderen hoe sterrenstelsels gevormd in het universum. Universiteit van Manchester onderzoekers hebben een HD donkere materie kaart onthuld. Het toont klonters van mysterie deeltjes over 0,4 procent van de hemel. Het doel is om uiteindelijk in kaart 12.5 procent over vijf jaar. Rood toont hier meer donkere materie, en blauw toont minder. De maan wordt linksboven getoond voor schaal. Een team van de Universiteit van Manchester, geleid door Dr Sarah Bridle, heeft de afgelopen twee jaar de vormen van sterrenstelsels gemeten die gebruikt werden om de kaart te bouwen. En de kaart werd vandaag vrijgegeven op de April bijeenkomst van de American Physical Society in Baltimore, Maryland. Het werd gemaakt met behulp van gegevens gevangen door de Dark Energy Camera, een 570-megapixel beeldvormingsapparaat dat het belangrijkste instrument is voor de Dark Energy Survey (DES) geleid door Fermilab in de VS. Het onderzoek maakt gebruik van de 13ft (vier meter) Victor M. Blanco Telescope gelegen op de Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) in Chili. Wanneer fysici bestuderen de dynamiek van sterrenstelsels en de beweging van sterren, worden ze geconfronteerd met een mysterie. Als ze alleen maar rekening houden met zichtbare materie, tellen hun vergelijkingen simpelweg niet op; de elementen die kunnen worden waargenomen zijn niet voldoende om de rotatie van objecten en de bestaande gravitatiekrachten te verklaren. Er ontbreekt iets. Hieruit afleiden ze dat er een onzichtbare materie moet zijn die niet interageert met licht maar als geheel interageert met behulp van de zwaartekracht. 'donkere materie' genoemd, lijkt deze stof minstens 80 procent van de materie in het bekende universum te vormen. En het project wordt over het algemeen uitgevoerd als onderdeel van de vijfjarige Dark Energy Survey (DES), en is de grootste kaart van dit detail. Natuurlijk, we kunnen eigenlijk direct donkere materie nog observeren - dus de enquête zoekt in plaats daarvan naar zijn merkbaar effect op melkwegstelsels. Het bestuderen van dit maakt het mogelijk de voorspelde hoeveelheden donkere materie in een bepaald gebied in kaart te brengen, op basis van de gravitatie effecten. Op de kaart legde ze uit dat we ongeveer 150 keer het gebied van de volle maan zien, wat ongeveer 0,4 procent van de hele hemel is. Het doel van de DES is om 12,5 procent van de hele hemel in kaart te brengen, waardoor een 3D-kaart van donkere materie - en donkere energie wordt gecreëerd. Het is verbazingwekkend om een kaart van de donkere materie te zien over zo'n groot gebied van de hemel, en de volledige Dark Energy Survey massakaart zal meer dan 30 keer groter zijn, aldus Dr Bridle in een aparte verklaring. 'Analyse van de klonterigheid van de donkere materie in de kaarten zal ons ook in staat stellen om de aard van de mysterieuze donkere energie te onderzoeken, waarvan wordt aangenomen dat ze de expansie van het universum versnellen.' Dit mozaïekbeeld toont de verschillende telescoopopnamen die werden gecombineerd om de donkere materiekaart te maken. Het onderzoek heeft net zijn tweede jaar voltooid. Als wetenschappers hun zoektocht uitbreiden, zullen ze de huidige kosmologische theorieën beter kunnen testen door de hoeveelheden donkere en zichtbare materie te vergelijken. Als wetenschappers hun zoektocht uitbreiden, zullen ze in staat zijn om de huidige kosmologische theorieën beter te testen door de hoeveelheden donkere en zichtbare materie te vergelijken. Die theorieën suggereren dat, aangezien er veel meer donkere materie in het universum is dan zichtbare materie, sterrenstelsels zullen ontstaan waar grote concentraties van donkere materie (en dus sterkere zwaartekracht) aanwezig zijn. Tot nu toe, de DES-analyse ondersteunt dit. De kaarten tonen grote draden van materie waarlangs zichtbare sterrenstelsels en sterrenstelsels clusters liggen en kosmische leegtes waar zeer weinig sterrenstelsels zich bevinden. Follow-up studies van een aantal van de enorme draden en leegtes, en het enorme volume van gegevens, verzameld tijdens het onderzoek zal meer over dit samenspel van massa en licht onthullen. Deze kaarten laten zien hoe de hoeveelheid donkere materie overeenkomt met de vormingssnelheid van sterrenstelsels. Aan de linkerkant, sterrenstelsels kunnen worden gezien in de buurt van donkere materie klonters (in rood), en verder weg van schaarse gebieden (blauw). De afbeelding rechts toont een aantal van de gebieden van de hemel die werden bestudeerd . Het team in Manchester analyseerde 130 miljoen afzonderlijke telescoopbeelden van sterrenstelsels om de kaart te maken. Het meetproces van de sterrenstelsels is zo complex en tijdrovend dat sommige van 's werelds grootste supercomputers nodig zijn om het te doen. Elke keer dat een nieuwe catalogus wordt gemaakt duurt het ongeveer evenveel rekenkracht als het draaien van 500 gewone desktop computers voor twee weken. 'We moeten de vorm van elke melkweg - hoe vervormd het is - met extreem hoge precisie, ongeveer een deel in 1000," zei Dr. Joe Zuntz, ook van de Universiteit van Manchester, die de metingen heeft gemaakt. De enquête maakt gebruik van de 13ft (vier meter) Victor M. Blanco Telescope (midden) gelegen op de Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) in Chili, uitgerust met een nieuw ontworpen, state-of-the-art Dark Energy Camera (DECam). Het zal worden voltooid in 2018, het in kaart brengen van donkere materie van een achtste van de hemel in het proces . Donkere materie, de mysterieuze stof die 85 procent van alle materie in het universum uitmaakt, is onzichtbaar voor zelfs de meest gevoelige astronomische instrumenten omdat het geen licht uitstraalt of blokkeert. Maar de effecten ervan kunnen worden gezien met behulp van een techniek genaamd gravitatielens - het bestuderen van de vervorming die optreedt wanneer de gravitatietrek van donkere materie licht buigt rond verre sterrenstelsels. Begrijpen hoe de klonterigheid van donkere materie verandert met de tijd zal de aard van de raadselachtige donkere energie onthullen, wat het uiteindelijke doel van het onderzoek is. De vrijgegeven donkere materiekaart maakt gebruik van vroege DES waarnemingen en beslaat slechts ongeveer drie procent van het gebied van de hemel DES zal documenteren over zijn vijfjarige missie.
Universiteit van Manchester onderzoekers onthullen HD donkere materie kaart . Het toont klonters van mysterie deeltjes over 0,4 procent van de hemel . Het doel is om uiteindelijk in kaart 12.5 procent over vijf jaar . Resultaten kunnen helpen onthullen hoe melkwegstelsels vormen in het universum .