Una nuova mappa della materia oscura convalida la teoria della gravità di Einstein

Utilizzando i dati dell’Atacama Cosmology Telescope in Cile, gli scienziati hanno realizzato una mappa dettagliata della distribuzione della materia oscura in un quarto del cielo.

La mappa mostra la distribuzione zonale delle masse che si estende sostanzialmente a perdita d’occhio nel tempo; Utilizza lo sfondo cosmico a microonde come sfondo per l’immagine della materia oscura. La ricerca del gruppo sarà presentata a Scienza del futuro con CMB x LSS Conferenza a Kyoto, Giappone.

“Abbiamo mappato la materia oscura invisibile attraverso il cielo fino alle distanze più grandi e vediamo chiaramente i contorni di questo mondo invisibile che si estende per centinaia di milioni di anni luce”, ha detto Blake Sherwin, cosmologo dell’Università di Cambridge. università di Princeton lancio. “Sembra proprio come prevederebbero le nostre teorie.”

La materia oscura è un termine generico per le cose che costituiscono circa il 27% dell’universo, ma non sono direttamente osservabili. Sappiamo solo che esiste, qualunque esso sia, a causa dei suoi effetti gravitazionali.

Le persone sondano la materia oscura attraverso due approcci principali: esperimenti basati sulla Terra e osservazioni complete dell’universo. Là Molti esperimenti cercano di identificare la materia oscura In mezzo a un mare di candidati alla materia oscura proposti, che includono Assosioni debolmente interagenti e particelle massicce (WIMP).

Ma l’unico modo in cui si osserva la materia oscura è indirettamente, nel modo in cui si osservano gli effetti gravitazionali su larga scala. Inserisci l’Atacama Cosmology Telescope, che Incontrare l’universo con maggiore precisione nel 2021. La mappa del telescopio si basa su a La mappa della materia dell’universo è stata rilasciata all’inizio di quest’anno, che è stato prodotto utilizzando i dati del Dark Energy Survey e del South Pole Telescope. Questa mappa ha supportato le stime precedenti del rapporto tra materia normale e materia oscura e ha scoperto che la distribuzione della materia era meno irregolare di quanto si pensasse in precedenza.

La nuova mappa si concentra sull’interesse in corso per la relatività generale di Einstein: come gli oggetti più massicci dell’universo, come i buchi neri supermassicci, diffondono luce da fonti distanti. Una di queste fonti è Fondo cosmico a microondela più antica luce rilevabile, che si irradia all’indomani del Big Bang.

I ricercatori hanno effettivamente utilizzato lo sfondo come retroilluminazione per illuminare le regioni più dense dell’universo.

“È un po’ come l’ombreggiatura, ma invece di avere solo il nero nella silhouette, hai consistenza e grumi di materia oscura, come se la luce fluisse attraverso una tenda di tessuto con molti nodi e protuberanze”, ha detto Susan Staggs. , cosmologo e fisico direttore dell’Atacama Telescope alla Princeton University, in una dichiarazione universitaria.

“La famosa immagine CMB blu e gialla è un’istantanea di com’era l’universo in un’epoca, circa 13 miliardi di anni fa, e ora ci fornisce informazioni su tutte le epoche successive”, ha aggiunto Staggs.

L’ultima analisi indica che la materia oscura era abbastanza grumosa da rientrare nel Modello standard della cosmologia, che si basa sulla teoria della gravità di Einstein.

Eric Baxter, un astronomo dell’Università delle Hawaii e coautore della ricerca che ha portato alla mappa della materia oscura a febbraio, ha detto a Gizmodo in una e-mail che la mappa del suo team era sensibile ai bassi spostamenti verso il rosso (che significa vicini, nell’universo più giovane). D’altra parte, la mappa più recente si concentra esclusivamente sulla lente del fondo cosmico a microonde, il che significa un redshift più elevato e una scala più completa.

“In un altro modo, le nostre nuove misurazioni e misurazioni stanno esaminando aspetti in qualche modo diversi (e complementari) della distribuzione della materia”, ha affermato Baxter. “Quindi, piuttosto che contraddire i nostri risultati precedenti, le nuove scoperte potrebbero presentare un nuovo importante pezzo del puzzle sulle potenziali incoerenze con il nostro modello cosmologico standard”.

“L’universo potrebbe essere meno bitorzoluto del previsto su scale piccole e recenti (ovvero, il sistema esaminato dalla nostra analisi), ma è coerente con le aspettative di epoche precedenti e su scale più grandi”, ha aggiunto Baxter.

I nuovi strumenti dovrebbero aiutare a scoprire la distribuzione della materia nell’universo. Un imminente telescopio presso l’Osservatorio Simmons di Atacama dovrebbe iniziare le operazioni nel 2024 e mapperà il cielo circa 10 volte più velocemente del telescopio di Atacama per la cosmologia, secondo Lancio di Princeton.

con il La più grande fotocamera digitale di sempre Previsto per l’installazione presso l’Osservatorio Vera Rubin, sempre ad Atacama, è un momento entusiasmante per gli osservatori terrestri.

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