Pressmeddelande
Universums mörka materia mer jämnt fördelad än väntat
Kartläggning av stora delar av himlen med VST överraskar
7 december 2016
Analysen av en gigantisk ny kartläggning av galaxer som gjorts med ESO:s VLT kartläggningsteleskop i Chile tyder på att mörk materia kan vara mindre tätpackad och mer jämnt fördelad i rymden än man tidigare trott. Ett internationellt team använde mätningar från kartläggningsprojektet Kilo Degree Survey (KiDS) för att studera hur ljuset från omkring 15 miljoner avlägsna galaxer påverkas av det gravitationella inflytande från universums materia på stor skala. Resultaten stämmer inte väl överens med tidigare resultat från Planck-satelliten.
Hendrik Hildebrandt vid Argelander-Institutet för astronomi i Bonn, Tyskland, och Massimo Viola vid Leidenobservatoriet i Nederländerna ledde ett forskarlag av astronomer [1] från institutioner över hela världen som tillsammans bearbetade bilderna från Kilo Degree Survey (KiDS), som gjordes med ESO:s VLT kartläggningsteleskop (VST) i Chile. För sin analys använde de bilder från kartläggningen som täckte fem områden på himlen med en total yta som är cirka 2200 gånger större än fullmånen [2], och innehåller omkring 15 miljoner galaxer.
Genom att utnyttja den utmärkta bildkvalitén som är tillgänglig med VST på Paranalobservatoriet, och med hjälp av innovativ mjukvara kunde teamet utföra en av de mest exakta mätningarna någonsin av ett fenomen som kallas kosmisk skjuvning. Detta är en subtil variant av fenomenet svag gravitationslinsning, där ljuset som skickas ut från avlägsna galaxer skevas en aning på grund av den gravitationella effekten som orsakas av stora mängder av materia, som till exempel när det passerar galaxhopar.
Men bakom den kosmiska skjuvningen ligger universums storskaliga struktur snarare än galaxhoparna. Ljuset skevas, men effekten blir ännu mindre än med galaxhoparnas påverkan. Väldigt breda och djupa kartläggningar, såsom KiDS, behövs för att vara säker på att den väldigt svaga signalen från den kosmiska skjuvningen kan mätas upp och användas av astronomer för att kartlägga fördelningen av gravitationell materia. Denna studie använder ett större område på himlen än någon annan tidigare kartläggning som använt samma metod.
Massimo Viola förklarar.
– Vårt resultat tyder på att den mörka materian i den komiska väven, som utgör runt en fjärdedel av universums innehåll, klumpar sig mindre än man tidigare trott.
Än idag undgår den mörka materia fortsätter försök att direkt registrera den, och den kan bara upptäckas genom dess gravitationella påverkan. Studier som dessa är idag det bästa sättet för att bestämma formen, skalan och fördelningen av denna osynliga materia.
Studiens överraskande resultat påverkar också vår bredare förståelse av universum och hur det har utvecklats under dess nästan 14 miljarder långa historia. Att den tycks motsäga de tidigare publicerade resultaten från Planck innebär att astronomer nu kan behöva omformulera några av de grundläggande aspekterna i hur man ska förstå universums utveckling.
– Att nysta upp allt som hänt sedan den Stora smällen är en komplex utmaning. men genom att fortsätta att studera den avlägsna rymden kan vi bygga oss en bild av hur vårt moderna universum har utvecklats, tillägger hon.
Konrad Kuijken vid Leidenobservatoriet i Nederländerna, är vetenskaplig projektledare för KiDS-kartläggningen.
– För tillfället ser vi en spännande avvikelse från Planckteleskopets kosmologi. Kommande projekt som satelliten Euclid och Large Synoptic Survey Telescope kommer att göra det möjligt för oss att upprepa dessa mätningar och bättre förstå vad universum egentligen håller på att berätta för oss, avslutar han med.
Noter
[1] Det internationella teamet bakom KiDS består av forskare från Tyskland, Nederländerna, Storbritannien, Australien, Italien, Malta och Kanada.
[2] Detta motsvarar omkring 450 kvadratgrader, eller lite mer än en procent av hela himlen.
[3] Parametern som uppmättes kallas för S8. Dess värde är en kombination av hur stora variationer i täthet som förekommer i en viss volym i universum, och den genomsnittliga tätheten i samma volym. Exakt hur fördelningen av täta och glesa partier ser ut kan man inte få fram ur mätningar av svag gravitationslinsning. Stora skillnader i täthet i universums mest glesa trakter påverkar nämligen värdet av S8 på samma sätt som mindre variationer i täthet i de universums tätaste delar. Siffran 8 kommer från att mätningarna gäller för celler som är 8 megaparsek (26 miljoner ljusår) tvårsöver, ett värde som används som standard i sådana studier.
Mer information
Resultaten presenteras i en forskningsartikel med titeln “KiDS-450: Cosmological parameter constraints from tomographic weak gravitational lensing” av H. Hildebrandt m. fl. som publiceras i tidskriften Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Forskarlaget består av H. Hildebrandt (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Tyskland), M. Viola (Leidenobservatoriet, Leidens unversitet, Leiden, Nederländerna), C. Heymans (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, Storbrittanien), S. Joudaki (Centre for Astrophysics & Supercomputing, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Australien), K. Kuijken (Leidenobservatoriet, Leidens universitet, Leiden, Nederländerna), C. Blake (Centre for Astrophysics & Supercomputing, Swinburne University of Technology, Hawthorn, Australien), T. Erben (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Tyskland), B. Joachimi (University College London, London, Storbritannien), D Klaes (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Tyskland), L. Miller (Department of Physics, University of Oxford, Oxford, Storbritannien), C.B. Morrison (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Tyskland), R. Nakajima (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Tyskland), G. Verdoes Kleijn (Kapteyn Astronomical Institute, Groningens universitet, Groningen, Nederländerna), A. Amon (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, Storbritannien), A. Choi (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, Storbritannien), G. Covone (Department of Physics, Napoli Federico II universitetet, Napoli, Italien), J.T.A. de Jong (Leidenobservatoriet, Leidens universitet, Leiden, Nederländerna), A. Dvornik (Leidenobservatoriet, Leidens universitet, Leiden, Nederländerna), I. Fenech Conti (Institute of Space Sciences and Astronomy (ISSA), University of Malta, Msida, Malta; Department of Physics, University of Malta, Msida, Malta), A. Grado (INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Napoli, Italien), J. Harnois-Déraps (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, Storbritannien; Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia, Vancouver, Kanada), R. Herbonnet (Leidenobservatoriet, Leidens universitet, Leiden, Nederländerna), H. Hoekstra (Leidenobservatoriet, Leidens universitet, Leiden, Nederländerna), F. Köhlinger (Leidenobservatoriet, Leidens universitet, Leiden, Nederländerna), J. McFarland (Kapteyn Astronomical Institute, Groningens universitet, Groningen, Nederländerna), A. Mead (Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia, Vancouver, Kanada), J. Merten (Department of Physics, University of Oxford, Oxford, Storbritannien), N. Napolitano (INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Napoli, Italien), J.A. Peacock (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Edinburgh, Storbritannien), M. Radovich (INAF – Osservatorio Astronomico di Padova, Padova, Italien), P. Schneider (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Tyskland), P. Simon (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Tyskland), E.A. Valentijn (Kapteyn Astronomical Institute, Groningens universitet, Groningen, Nederländerna), J.L. van den Busch (Argelander-Institut für Astronomie, Bonn, Tyskland), E. van Uitert (University College London, London, Storbritannien) och L. van Waerbeke (Department of Physics and Astronomy, University of British Columbia, Vancouver, Kanada).
Länkar
Kontakter
Hendrik Hildebrandt
Argelander-Institut für Astronomie
Bonn, Germany
Tel: +49 228 73 1772
E-post: hendrik@astro.uni-bonn.de
Massimo Viola
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Tel: +31 (0)71 527 8442
E-post: viola@strw.leidenuniv.nl
Catherine Heymans
Institute for Astronomy, University of Edinburgh
Edinburgh, United Kingdom
Tel: +44 131 668 8301
E-post: heymans@roe.ac.uk
Konrad Kuijken
Leiden Observatory
Leiden, The Netherlands
Tel: +31 715275848
Mobil: +31 628956539
E-post: kuijken@strw.leidenuniv.nl
Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei Munchen, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org
Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org
Om pressmeddelandet
Pressmeddelande nr: | eso1642sv |
Namn: | Dark Matter |
Typ: | Early Universe : Cosmology : Phenomenon : Dark Matter |
Facility: | Very Large Telescope |
Science data: | 2017MNRAS.465.1454H |
Our use of Cookies
We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.
ESO Cookies Policy
The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.
This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.
What are cookies?
Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.
Categories of cookies we use
Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.
Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.
Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.
Matomo Cookies:
This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.
On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.
Matomo cookies settings:
Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.
Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.
YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.
Cookies can also be classified based on the following elements.
Regarding the domain, there are:
- First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
- Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.
As for their duration, cookies can be:
- Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
- Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.
How to manage cookies
Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.
In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:
Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.
You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).
Updates to the ESO Cookies Policy
The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.
Additional information
For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.
As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.