science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Onderzoekers leggen eerste beeld vast van een web van donkere materie dat sterrenstelsels met elkaar verbindt

Donkere materiefilamenten overbruggen de ruimte tussen sterrenstelsels op deze kaart met valse kleuren. De locaties van heldere sterrenstelsels worden weergegeven door de witte gebieden en de aanwezigheid van een filament van donkere materie dat de sterrenstelsels overbrugt, wordt in rood weergegeven. Krediet:S. Epps &M. Hudson / Universiteit van Waterloo

Onderzoekers van de Universiteit van Waterloo zijn erin geslaagd de eerste composietafbeelding te maken van een donkere-materiebrug die sterrenstelsels met elkaar verbindt. De wetenschappers publiceren hun werk in een nieuw artikel in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

Het samengestelde beeld, die een aantal afzonderlijke afbeeldingen combineert, bevestigt voorspellingen dat sterrenstelsels in het heelal met elkaar verbonden zijn via een kosmisch web dat is verbonden door donkere materie die tot nu toe onwaarneembaar is gebleven.

Donkere materie, een mysterieuze substantie die ongeveer 25 procent van het universum omvat, schijnt niet, licht absorberen of reflecteren, waardoor het van oudsher grotendeels ondetecteerbaar is, behalve door zwaartekracht.

"Al decenia, onderzoekers hebben het bestaan ​​voorspeld van donkere materie-filamenten tussen sterrenstelsels die werken als een webachtige bovenbouw die sterrenstelsels met elkaar verbindt, " zei Mike Hudson, een professor in de astronomie aan de Universiteit van Waterloo. "Dit beeld brengt ons verder dan voorspellingen naar iets dat we kunnen zien en meten."

Als onderdeel van hun onderzoek hebben Hudson en co-auteur Seth Epps, destijds een masterstudent aan de Universiteit van Waterloo, gebruikte een techniek genaamd zwakke zwaartekrachtlensing, een effect dat ervoor zorgt dat de beelden van verre sterrenstelsels enigszins vervormen onder invloed van een onzichtbare massa zoals een planeet, een zwart gat, of in dit geval donkere materie. Het effect werd gemeten in beelden van een meerjarig hemelonderzoek met de Canada-France-Hawaii Telescope.

Ze combineerden lenzenbeelden van meer dan 23, 000 paren van sterrenstelsels op 4,5 miljard lichtjaar afstand om een ​​samengestelde afbeelding of kaart te maken die de aanwezigheid van donkere materie tussen de twee sterrenstelsels laat zien. De resultaten tonen aan dat de filamentbrug van donkere materie het sterkst is tussen systemen die minder dan 40 miljoen lichtjaar van elkaar verwijderd zijn.

"Door deze techniek te gebruiken, we kunnen niet alleen zien dat deze donkere materie filamenten in het universum bestaan, kunnen we zien in hoeverre deze filamenten sterrenstelsels met elkaar verbinden, ’ zei Eps.