Megmérték, mennyi anyag van a világegyetemben
A Kaliforniai Egyetem kutatói által vezetett tudóscsoportnak sikerült pontosan megmérnie, hogy mennyi anyag van a világegyetemben: az univerzum 31 százalékát alkotja anyag, a maradék sötét energia.Az Astrophysical Journal című tudományos folyóiratban bemutatott kutatás méréseihez galaxishalmaz-technikát használtak.
„Összefügésrendszerbe helyezve ezt az anyagmennyiséget, ha az univerzumban lévő összes anyag egyenlően terülne szét a világűrben, az megegyezne egy átlagos tömegsűrűséggel, amely csupán mintegy köbméterenkénti hat hidrogénatommal egyenlő. Mivel tudjuk, hogy az anyag 80 százaléka tulajdonképpen sötét anyag, valójában ezen anyag többsége nem hidrogénatomokból áll, hanem inkább egy olyan anyagtípusból, amelyet még nem értenek a kozmológusok” – idézte az egyetem közleménye Mohamed Abdullah-t a tanulmány egyik társszerzőjét.
Abdullah elmondta, hogy a világegyetemben lévő összes anyag mennyisége meghatározásának jól bevált technikája, ha összehasonlítják a galaxishalmazok egységnyi mennyiségű megfigyelt számát és tömegét a matematikai szimulációk számításaival.
A csoport számára a legnagyobb kihívást a halmazok számának és tömegének mérése jelentette.
„Nehéz pontosan megmérni bármely galaxishalmaz tömegét, mivel az anyag többsége sötét, amelyet teleszkópokkal nem láthatunk” – tette hozzá Abdullah.
Ezért a kutatócsoport először kifejlesztette a GalWeight nevű kozmológiai eszközt, felhasználva a halmazban lévő galaxisok pályáját a galaxishalmaz tömegének mérésére. Ezt az eszközt alkalmazták a Sloan Digital Sky Survey (SDSS) égboltfelmérés megfigyeléseihez, hogy létrehozzák a galaxishalmazok katalógusát, a GalWCat19-et, amely elérhető a nyilvánosság számára is. Végül összevetették az új katalógusban lévő galaxishalmazok számát a számítógépes szimulációkkal, hogy meghatározzák az univerzumban lévő teljes anyagmennyiséget.
„Sikerült miden idők egyik legpontosabb mérését elkészíteni a galaxishalmaz-technikával” – mondta Gillian Wilson professor a tanulmány társszerzője. Ez az első alkalom, hogy galaxispálya-technikát használtuk. Hatalmas előnye a GalWeight galaxispálya technikának, hogy a kutatócsoport képes volt külön-külön meghatározni minden egyes halmaz tömegét, nem indirekt, statisztikai módszerekre támaszkodva.
