Astronomii dezvăluie o hartă a distribuției materiei întunecate în Univers

Utilizând observațiile efectuate de telescopul spațial James Webb într-o porțiune a bolții cerești ce acoperă o suprafață de aproape trei ori mai mare decât cea a Lunii pline, oamenii de știință au realizat cea mai detaliată hartă cosmică de până acum a substanței misterioase denumite 'materie întunecată', care reprezintă cea mai mare parte a materiei ce populează Universul, informează Reuters. Materia obișnuită alcătuiește stelele, planetele, oamenii și tot ceea ce poate fi văzut.

Însă ea reprezintă doar 15% din toată materia din cosmos.

Restul este materie întunecată, care nu emite și nu reflectă lumina, ceea ce o face să fie invizibilă pentru ochiul uman și pentru telescoape. Oamenii de știință deduc existența acesteia pe baza efectelor gravitaționale pe care ea le exercită la scară largă, cum ar fi viteza de rotație a galaxiilor, modul în care se țin împreună roiurile galactice și modul în care lumina provenită de la obiecte îndepărtate se curbează atunci când trece prin structuri cosmice masive. Noua hartă a distribuției materiei întunecate s-a bazat pe acest fenomen de curbare a luminii - care provoacă distorsiuni subtile în forma a aproximativ 250.000 de galaxii îndepărtate, observate de telescopul James Webb - datorită efectelor gravitaționale ale materiei de-a lungul câmpului vizual. Precedenta hartă a materiei întunecate a avut la bază observațiile făcute de telescopul spațial Hubble.

Noua hartă, realizată cu ajutorul capacităților superioare ale telescopului James Webb, oferă o rezoluție dublă față de harta anterioară, acoperă mai multe regiuni ale cosmosului și privește mai adânc înapoi în timp - până în urmă cu 8 miliarde - 10 miliarde de ani, o perioadă cheie pentru formarea galaxiilor. 'Acest lucru ne permite să rezolvăm misterul unor structuri mai fine de materie întunecată, să detectăm concentrații de masă care erau anterior nevăzute și să extindem cartografierea materiei întunecate în epoci mai timpuri ale Universului', a declarat specialista în cosmologie observațională Diana Scognamiglio de la Jet Propulsion Observatory deținut de NASA în California, autoarea principală a studiului publicat luni în revista Nature Astronomy. Harta dezvăluie cu o claritate fără precedent noi detalii despre macrostructura Universului denumită 'rețeaua cosmică' - roiuri de galaxii, filamente imense construite din materie întunecată, de-a lungul cărora sunt distribuite galaxii și gaze, precum și regiuni cu o densitate de masă mai mică. James Webb, un telescop în infraroșu care are o putere de colectare a luminii de aproximativ șase ori mai mare decât cea a telescopului Hubble, a fost lansat în 2021 și a devenit operațional în 2022. 'Telescopul spațial James Webb funcționează ca și cum ai pune o nouă pereche de ochelari peste Univers', a declarat Diana Scognamiglio. 'El vede galaxii mai slab luminate și mai îndepărtate, cu detalii mai clare ca niciodată.

Acest lucru ne oferă efectiv o rețea mult mai densă de galaxii de fundal cu care să lucrăm, ceea ce este exact aspectul pe care ni-l doream pentru acest tip de studiu.

Mai multe galaxii și imagini mai clare se traduc în mod direct într-o hartă mai clară a materiei întunecate', a adăugat ea. Harta acoperă o parte a bolții cerești denumită Cosmic Evolution Survey, sau COSMOS, situată în direcția constelației Sextant.

Harta va facilita viitoare cercetări ale Universului în numeroase moduri, au spus cercetătorii. 'De exemplu, o întrebare majoră în astrofizică este cum cresc galaxiile și cum evoluează ele de-a lungul timpului - cum a trecut Universul de la o supă aproape perfect omogenă la varietatea spectaculoasă de galaxii pe care le vedem astăzi', a declarat specialista în cosmologie observațională și coautoare a studiului, Jacqueline McCleary, de la Universitatea Northeastern din Boston. 'Halourile de materie întunecată - 'nori' de materie întunecată care gravitează singuri - sunt locurile în care se formează galaxiile, creșele de galaxii, dacă doriți.

Așadar, cunoașterea locului în care se află materia întunecată, a cantității acesteia și corelarea ei cu populația de galaxii din interiorul distribuției de materie întunecată impune o condiție-limită importantă asupra modelelor de formare și evoluție a galaxiilor', a adăugat Jacqueline McCleary. Metoda utilizată de cercetători, care implică fenomenul de curbare a luminii, a relevat distribuția materiei întunecate și a materiei obișnuite. Cercetătorii au afirmat că observațiile lor sunt în concordanță cu modelul cosmologic principal - denumit Lambda-CDM, sau materie întunecată rece -, care explică începuturile Universului prin intermediul Big Bangului, urmat de evoluția și structura sa ulterioară.

Acest model 'vede' un Univers dominat de materie întunecată și de o forță cosmică invizibilă, denumită energie întunecată, care este responsabilă pentru expansiunea sa accelerată. 'În acest cadru, materia întunecată asigură coloana vertebrală gravitațională pe care se formează galaxiile, grupurile și roiurile galactice, creând rețeaua cosmică la scară largă.

Harta noastră oferă o imagine observațională mult mai clară a acestei structuri de materie întunecată', a adăugat Diana Scognamiglio.

AGERPRES/(AS - redactor: Florin Bădescu, editor online: Ady Ivaşcu)