Ohuen tumman aineen sillan - vain viittauksen suurempaan kosmiseen luurankoon - on havaittu sitovan pari kaukaisia galakseja toisiinsa.
Nature-lehden lehdistötiedotteen mukaan tutkijat ovat jäljittäneet kosmisen verkkoa muistuttavan säiemäisen rakenteen vuosikymmenien ajan, mutta tämä on ensimmäinen kerta havaintoja, jotka vahvistavat, että rakenne on nähty. Nykyinen teoria viittaa siihen, että tähdet ja galaksit jäljittävät maailmankaikkeuden kosmisen verkon, jonka alun perin pimeä aine asetti - salaperäisen, näkymättömän aineen, jonka ajateltiin muodostavan yli 80 prosenttia maailmankaikkeuden aineesta. Tumma aine voidaan tunnistaa vain sen painovoimahihnaa pitkin, ja se vilkkuu vasta kun se vääntää kaukaisten galaksien valoa.
Michiganin yliopiston kirjallisuuden, luonnontieteiden ja taiteiden korkeakoulun fysiikan tutkijan Jörg Dietrichin johtamat tähtitieteilijät käyttivät tätä vaikutusta hyväkseen tutkimalla galaktisten klustereiden Abell 222 ja 223 gravitaation linssiä tutkimalla kymmenien tuhansien valoa galaksien superklusterin ulkopuolella; Noin 2,2 miljardin valovuoden päässä maasta sijaitsevat tutkijat pystyivät piirtämään Abell-klusterin aiheuttaman vääristymisen. Tutkijat myöntävät, että filamentteissa on erittäin vaikea havaita tumman aineen aiheuttamaa gravitaation linssiä, koska ne sisältävät vähän massaa. Heidän työnsä oli tutkia erityisen massiivista hehkulankaa, joka ulottui 18 megaparin (lähes 59 miljoonaa valovuotta) avaruuteen. Merkkijonon kohdistus paransi linssin vaikutusta.
Ryhmän tulokset julkaistiin 4. heinäkuuta 2012 ilmestyvässä Nature-lehdessä.
"Näyttää siltä, että siellä on silta, joka osoittaa, että klustereissa on enemmän massaa", Dietrich sanoi lehdistötiedotteessa. "Klusterit eivät yksin pysty selittämään tätä ylimääräistä massaa."
Tutkimalla hehkulangan plasmasta lähteviä röntgensäteitä, jotka havaittiin XMM-Newton-satelliitista, ryhmä laski, että korkeintaan yhdeksän prosenttia hehkulangan massasta voisi muodostua kuumasta kaasusta. Tietokonesimulaatiot ehdottivat lisäksi, että vain 10 prosenttia massasta johtui näkyvistä tähtiistä ja galakseista. Vain tumma aine, Dietrich sanoo, voisi muodostaa jäljellä olevan massan.
"Mikä on mielenkiintoista", sanoo Massachusettsin teknillisen instituutin astrofysiologi Mark Bautz, "on se, että tässä epätavallisessa järjestelmässä voimme kartoittaa sekä pimeän että näkyvän aineen yhdessä ja yrittää selvittää, kuinka ne yhdistyvät ja kehittyvät filamentilla."
Tekniikan hienosäätö voi auttaa fyysikkoja ymmärtämään maailmankaikkeuden rakennetta ja pistämään tumman aineen identiteetin (olipa kyse sitten kylmä hitaasti liikkuva massa tai lämmin, nopeasti liikkuva massa. Eri tyypit rypistyvät eri tavalla hehkulankaan pitkin, tutkijat sanovat.
Kuvan kuvateksti: Pimeän aineen filamenttien, kuten esimerkiksi galaksi rypäleiden Abell 222 ja Abell 223 siltojen yhdistävän filamenttien, ennustetaan sisältävän yli puolet kaikesta maailmankaikkeuden aineesta. (luotto: Jörg Dietrich, Michiganin yliopisto / Münchenin yliopiston observatorio)
