Galaktikatevaheline ruum on täis tumeainet
Uues uurimustöös järeldatakse, et galaktikatel pole kindlaid "ääri". Selle asemel on tumeainest äärepiirkonnad, mis ulatuvad lähedalasuvate galaktikateni. Seega pole galaktikatevaheline ruum tühi, vaid täidetud tumeainega. Uurimustöö avaldati teadusajakirja The Astrophysical Journal veebruarikuu numbris, kirjutab Fyysika.ee.
Universumis arvatakse olevat hulgaliselt nähtamatut ainet, mida teatakse tumeainena. See moodustab hinnanguliselt umbes 22 protsenti tänapäevasest Universumist, samas kui tavaline aine moodustab vaid 4,5 protsenti. Seni on jäänud aga vastamata küsimus – kus paikneb enamik Universumis olevast tumeainest?
Einsteini üldrelatiivsusteooria ennustab, et massiivsest objektist, näiteks galaktikast mööduv valguskiir paindub "gravitatsioonilise läätse" efekti tõttu. Selle efekti tõttu võib näiteks kauge galaktika kuvand mõne vahepealse galaktika tõttu moonduda ja heledamaks muutuda.
Gravitatsioonilise läätse efekt on iseenesest aga väga väike ja seega pole seda võimalik üksiku galaktika puhul hõlpsasti märgata. Vaid hiljuti võimaldasid Sloani Digitaalse Taevavaatluse (Sloan Digital Sky Survey) käigus võetud kuvandid miljonitest galaktikatest tuletada keskmise massijaotuse galaktikate ümber.
2010. aastal kasutas Brice Menardi juhitud rahvusvaheline teadustöö meeskond kahekümne neljast miljonist galaktikast võetud kuvandeid ning tuvastas edukalt gravitatsioonilise läätse efekti esinemise, mida põhjustab galaktikaid ümbritsev tumeaine. Tulemuse abil määrasid teadlased projekteeritud aine tiheduse jaotuse üle saja miljoni valgusaasta kauguse vahemaa galaktikate keskmest.
Masataka Fukugita ja Naoki Yoshida kasutasid koos Shogo Masakiga väga suuri arvutisimulatsioone kosmiliste struktuuride moodustamisest, et leida mitmesuguseid tegureid projekteeritud aine jaotumisele.
Nad näitasid, et galaktikatel on tumeainest äärepiirkonnad, mis ulatuvad galaktika tähtede piirkonnast märksa kaugemale. Tumeaine jaotus on hästi organiseeritud ning ulatub tähtedevahelisse ruumi. Galaktikate helendavad koostisosad, näiteks tähed, on aga koondunud piiritletud alasse.
Hinnanguliselt selgitab galaktikate äärealades olev tumeaine koguhulk kosmilise massi tiheduse ja galaktikate arvu ja kaalu abil tuletatud tiheduse vahelise erinevuse. Käesoleva uurimustöö abil loodetakse lahendada pikaaegne mõistatus puuduoleva tumeaine paiknemisest. Sellele teadustööle tuginedes võib väita, et Universumis pole tühja ruumi, vaid galaktikate vaheline ruum on täidetud tumeainega.
Uudist illustreeriv kaksikpilt näitab gravitatsioonilise läätse efekti. Parema paneeli keskmes oleva massiivse galaktika tõttu muutuvad taustal olevate galaktikate kuvandid suuremaks ja heledamaks.
Jälgi Forte uudiseid ka Twitteris!