Tumma aine on salaperäinen juttu, koska emme oikeastaan voi "nähdä" sitä. Mutta se ei ole estänyt tutkijoita tutkimaan sitä ja teoriaa siitä. Yksi teoria sanoo, että galakseja yhdistävän pimeän aineen filamenttirakenteita tulisi olla. Waterloon yliopiston tutkijat ovat nyt kuvanneet yhden näistä tumman aineen filamenteista ensimmäistä kertaa.
Kaksi tutkijaa, Seth D. Epps ja Michael J. Hudson, esittelevät tuloksensa kuninkaallisen tähtitieteen seuran kuukausitiedoissa.
Teoria ennustaa, että tumman aineen filamentit yhdistävät galaksit toisiinsa pääsemällä yhden galaksin pimeän aineen halogeenista samaan halogeeniin toisessa galaksissa. Muut tutkijat ovat löytäneet tumman aineen filamentteja, jotka yhdistävät kokonaisia galaksi-klustereita, mutta tämä on ensimmäinen kerta, kun filamentit on kuvattu yksittäisten galaksien välillä.
"Tämä kuva vie meidät ennusteiden ulkopuolelle johonkin, mitä voimme nähdä ja mitata." - Mike Hudson, Waterloon yliopisto
"Tutkijat ovat vuosikymmenien ajan ennustaneet tumma-ainefilamenttien olemassaoloa galaksien välillä, jotka toimivat kuin verkkomainen ylärakenne, joka yhdistää galaksit toisiinsa", kertoi Mike Hudson, Waterloon yliopiston tähtitieteen professori. "Tämä kuva vie meidät ennusteiden ulkopuolelle johonkin, mitä voimme nähdä ja mitata."
Tumma aine muodostaa noin 25% maailmankaikkeudesta. Mutta se ei loista, heijasta tai ole vuorovaikutuksessa valon kanssa millään tavalla, joten sitä on vaikea tutkia. Ainoa tapa todella tutkia sitä on tarkkailemalla painovoimaa. Tässä tutkimuksessa tähtitieteilijöiden pari käytti heikkoa painovoimalinssitekniikkaa.
Heikko painovoimalasilinssi riippuu massan vaikutuksesta valoon. Riittävästi väkevää etualalla olevaa massaa - tässä tapauksessa pimeää ainetta - loimuttaa valoa taustasta kaukaisista lähteistä.
Kun käsitellään jotain yhtä suurta kuin massiivista mustaa reikää, painovoimalinssi on melko voimakas. Mutta tumman aineen galaksi-galaksi-filamentit ovat paljon vähemmän tiheitä kuin musta aukko, joten niiden yksilöllinen vaikutus on minimaalinen. Astronomit tarvitsivat useiden galaksiparien yhdistettyjä tietoja heikon gravitaatiolinssin havaitsemiseksi.
Avain tähän tutkimukseen on Kanada-Ranska-Hawaii-teleskooppi. Se suoritti monivuotisen taivaatutkimuksen, joka loi perustan tutkimukselle. Tutkijat yhdistivät linssikuvia yli 23 000 parista galakseja 4,5 miljardin valovuoden päässä. Tuloksena oleva yhdistelmäkuva paljasti filamenttisillan kahden galaksin välillä.
"Käyttämällä tätä tekniikkaa, emme vain pysty näkemään, että nämä tumman aineen filamentit maailmankaikkeudessa ovat olemassa, vaan pystymme näkemään, missä määrin nämä filamentit yhdistävät galaksit toisiinsa." - Seth D. Epps, Waterloon yliopisto
Emme vieläkään tiedä mitä pimeä aine on, mutta se, että tutkijat pystyivät ennustamaan nämä filamentit ja sitten ne tosiasiallisesti löytämään, osoittaa, että olemme edistyneet sen ymmärtämisessä.
Olemme jo jonkin aikaa olleet tietoisia maailmankaikkeuden laaja-alaisesta rakenteesta ja tiedämme, että tumma aine on iso osa sitä. Galakseilla on taipumus ryhmittyä yhteen tumman aineen painovoiman vaikutuksen vaikutuksesta. Pimeän aineen sillan löytäminen galaksien välillä on kiehtova löytö. Se vie ainakin vähän mysteerin pois pimeästä aineesta.
