המחשה מדויקת של גלקסיות צעירות שנמצאות במרחק של מיליארד שנות אור משם לחץ להגדלה
אסטרונומים מצאו אינדיקציות ברורות לכך שגושי חומר אפל הם בסיס ההנקה לגלקסיות שזה עתה נולדו במרחק של שנים עשר מיליארד שנות אור. קן יחיד של חומר אפל יכול לטפח כמה גלקסיות צעירות. תוצאות אלה של חוקרים במכון למדעי טלסקופ החלל, המצפה האסטרונומי הלאומי של יפן ואוניברסיטת טוקיו מאשרים את תחזיות התיאוריה הקוסמולוגית הדומיננטית כיום המכונה מודל החומר האפל הקרה.
מחקרים אחרונים מראים שחומר אפל שוקל חומר רגיל בגורם של שבעה. למרות שלא ניתן לראות חומר אפל ישירות דרך טלסקופ, הוא חושף את עצמו בפני אסטרונומים על ידי משיכת הכבידה החזקה שלו על כוכבים וגז סמוכים, ואפילו גלקסיות.
לעתים קרובות, גלקסיות מקובצות זו לזו ואופן קביעתן נקבע בעיקר על ידי כוח הכובד.
על ידי לימוד אופן ההתגודדות של גלקסיות ניתן לקבוע כיצד פיזור החומר האפל וכיצד הוא משפיע על הולדתם וצמיחתם של הגלקסיות. בעבר היה קשה ביותר ללמוד את אשכול הגלקסיות הצעירות. גלקסיות צעירות נראות קלושות בגלל המרחקים הגדולים שלהן, ומציאת מספיק מהן כדי ללמוד כיצד הן מקבצות הייתה אתגר תצפיתי.
מסאמי אוצ'י ממכון המדע של טלסקופ החלל ועמיתיו השתמשו בטלסקופ סובארו ובמצלמת ה- Suprime-Cam שלו כדי לחקור פיסת שמים בקבוצת הכוכבים Cetus (הלוויתן) המכונה שדה הסקר העמוק סובארו / XMM- ניוטון (SXDS). פיסת שמיים זו מכסה שטח שגודל פי חמישה מגודלו של הירח המלא. על ידי צילומי תמונות עמוקים ורגישים של השדה בשלושה צבעים של אור גלוי, הצליח SXDS למצוא כשבע עשרה אלף (17,000) גלקסיות צעירות במרחק של עשרים מיליארד שנות אור. המספר הזה גדול פי עשרה מהמחקרים הקודמים של גלקסיות צעירות כאלה.
בהתבסס על נתונים אלה הצוות מצא כי:
1) ישנם זוגות רבים של גלקסיות עם הפרדות פחות משמונה מאות אלף (800,000) שנות אור.
2) אפילו במרחקים גדולים, גלקסיות מקובצות חזק.
שתי תוצאות אלה צפויות אם הגלקסיות שוכנות בתוך גושים של חומר אפל. צוות ה- SXDS השווה את התוצאות התצפיות בפירוט לתחזיות תיאורטיות המבוססות על מודל Cold Dark Matter על ידי חבר הצוות Takashi Hamana וגילה כי הגוש הממוצע של קנים של חומר אפל שוקל עד שש מאות מיליארד דולר (600,000,000,000) שמשות, וכי יחיד גוש החומר האפל מכיל גלקסיות צעירות מרובות.
באופן עצמאי, נובונארי קשיקאווה מהמצפה האסטרונומי הלאומי של יפן ועמיתיו השתמשו גם במצלמת ה- Suprime-Cam של סובארו כדי לחקור שטח של שמיים בקונסטלציה Coma Berenices (שיער של Berenice) המכונה שדה עמוק סובארו (SDF). שדה זה בגודל של ירח מלא אחד אך הנתונים הזמינים רגישים פי שניים מנתוני השדה SXDS. צוות SDF מצא כחמשת אלפים (5,000) גלקסיות צעירות במרחק של שנים עשר מיליארד שנות אור, ושמונה מאות (800) גלקסיות צעירות אף יותר במרחק של שנים עשר מיליארד חמש מאות מיליון שנות אור. צוות SDF הצליח לבדוק שוב את זהות הגלקסיות הצעירות על ידי לקיחת נתונים ספקטראליים של הגלקסיות עם הטלסקופים סובארו וקק. צוות SDF השיג באופן עצמאי את התוצאות 1) +2) שתוארו לעיל, והגיע למסקנה שכמה גושים בודדים של חומר אפל מכילים גלקסיות צעירות מרובות. בתמונות SDF, ניתן לראות כמה גלקסיות חדשות שנולדו מכורבלות זו בזו באזור קטן. על ידי השוואה של נתוני SDF לפרטי פרטים לבין הדמיות מחשב דיוק גבוהות של צמיחת גושים ב Cold Dark Matter על ידי חבר הצוות Masahiro Nagashima מאוניברסיטת קיוטו, צוות SDF מסיק כי גושים כבדים יותר של חומר אפל בעלי גלקסיות בהירות יותר, וכי העדפה זו מייצרת המתאמים שנמצאו בתצפית אמיתית.
שתי הקבוצות מצאו יחד את העדויות הקונקרטיות הראשונות לכך שגלקסיות צעירות ביקום המוקדם שוכנות בתוך גושים של חומר אפל, וכי גוש יחיד של חומר אפל מטפל במספר גלקסיות צעירות. שתי הקבוצות ניצלו את יכולתו הייחודית של טלסקופ סובארו לצלם תמונות רגישות עמוקות על שטח גדול של שמיים.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של NAOJ
