קרדיט תמונה: צ'נדרה
תמונה חדשה שצולמה על ידי מצפה הרנטגן של צ'נדרה מסייעת לאסטרונומים להבין את הרכב החומר האפל ביקום. נתוני הרנטגן מראים כי צפיפות החומר האפל עולה בצורה חלקה עד למרכז הגלקסיה, התואמת את תחזיות המודל "החומר האפל הקר". מודל זה מקבל את שמו מההנחה שחלקיקי החומר האפל נעים באטיות כאשר נוצרו לראשונה גלקסיות, ומתקשרים עם חומר רגיל רק דרך כוח הכובד.
אסטרונומים השתמשו במצפה הרנטגן של צ'נדרה של נאס"א כדי לבצע את הבדיקה המפורטת ביותר שעדיין התפוצה של חומר אפל בתוך אשכול גלקסיות מסיבי. תוצאותיהם מצביעות על כך שכ -80 אחוז מהחומר ביקום מורכב מחומר אפל קר - חלקיקים תת-אטומיים מסתוריים שנשארו מהיקום הקדום הצפוף.
צ'נדרה צפתה באשכול גלקסיות בשם אבל 2029 שנמצא כמיליארד שנות אור מכדור הארץ. האשכול מורכב מאלפי גלקסיות עטופות בענן ענק של גז חם, וכמות של חומר אפל השווה ליותר ממאה טריליון שמש. במרכז האשכול הזה נמצאת גלקסיה אדירה, בצורת אליפסה, שנחשבת שנוצרה ממיזוגי גלקסיות רבות וקטנות יותר. נתוני הרנטגן מראים כי צפיפות החומר האפל עולה בצורה חלקה עד הגלקסיה המרכזית של האשכול. תגלית זו מסכימה עם התחזיות של דגמי החומר האפל הקר, והיא מנוגדת למודלים של חומר אפל אחרים המנבאים פילוס של כמות החומר האפל במרכז האשכול.
"הייתי ממש מופתע עד כמה נוכל למדוד את החומר האפל כל כך עמוק בתוך גרעין אשכול עשיר," אמר אהרון לואיס מאוניברסיטת קליפורניה, אירווין, מחבר הראשי של מאמר המתאר את התוצאות בגיליון האחרון של The כתב עת אסטרופיסי. "יש לנו עדיין מעט מאוד מושג באשר לאופי המדויק של החלקיקים הללו, אך התוצאות שלנו מראות שהם חייבים להתנהג כמו חומר אפל קר."
חומר אפל קר מקבל את שמו מההנחה שחלקיקי החומר האפל נעים באטיות כאשר גלקסיות ואשכולות גלקסיות החלו להיווצר. חלקיקי חומר אפל מתקשרים זה עם זה וחומר "רגיל" רק דרך כוח הכבידה.
ההצלחה של האסטרונומים להציב אילוצים כה הדוקים על התפלגות החומר האפל נבעה בחלקה מהיכולת של צ'נדרה ליצור עוצמה גבוהה ומפת טמפרטורה גבוהה, ובחלק בגלל הבחירה שלהם ביעד. האשכול והגלקסיה המרכזית הם רגילים באופן יוצא דופן, ללא מעט סימן להפרעה.
הגז החם באשכול מוחזק באשכול בעיקר על ידי כוח המשיכה של החומר האפל, ולכן חלוקת הגז החם נקבעת על ידי זו של החומר האפל. על ידי מדידת מדויק של התפלגות קרני הרנטגן מהגז החם, האסטרונומים הצליחו לבצע את המדידה הטובה ביותר עד כה על התפלגות החומר האפל באזור הפנימי של אשכול גלקסיה.
"בעוד שאבל 2029 עשוי להיות משעמם עבור האדם הממוצע להסתכל עליו", אמר דייוויד בואוט, חבר משותף לעיתון, "זה תענוג צרוף של אסטרופיזיקאים ללמוד, מכיוון שהוא מאפשר השוואה מאוד ישירה ומדויקת של תיאוריה ו תצפית. "
כדוגמה, תצפיות קודמות על אשכול הגלקסיה של הידרה על ידי לארי דייוויד מהמרכז הרווארד-סמיתסוניאן לאסטרופיסיקה בקיימברידג ', מסה ועמיתיה, מצאו תוצאה דומה, אך עדויות לפעילות נפץ בגלקסיה המרכזית הקשו על להסיק מסקנות ברורות לגבי אופיו של החומר האפל. פרופיל החומר האפל שהוסכם עבור Abell 2029 מספק עדות לכך שתוצאות ההידרה אמינות ומהוות אישור עצמאי חשוב לתחזיות החומר האפל הקר.
ג'ון סטוק מאוניברסיטת קולורדו, בולדר היה מעורב גם במחקר זה. צ'נדרה צפתה באבל 2029 עם גלאי ACIS למשך 5.6 שעות ב- 12 באפריל 2000. מרכז טיסה בחלל מרשל של נאס"א, האנטסוויל, אלוו., מנהל את תוכנית צ'נדרה למשרד המדע החלל, מטה נאס"א, וושינגטון. נורת'רופ גרוממן מחוף רדונדו, קליפורניה, לשעבר TRW, Inc., היה קבלן הפיתוח העיקרי של המצפה. המצפה האסטרופיזי של סמיתסוניאן שולט בפעולות מדע וטיסה ממרכז הרנטגן של צ'נדרה בקיימברידג ', מסה.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של צ'נדרה
