In urma analizei imaginilor obtinute cu ajutorul unui telescop situat in Hawaii, doi cercetatori canadieni au obtinut “fotografii” ale filamentelor de materie intunecate care leaga galaxiile. Ca o retea in care iau nastere galaxiile, materia intunecata exercita atractie gravitationala si ajuta la formarea structurilor in Univers.

La ora actuala ceea ce stim despre compozitia Universului se poate rezuma astfel: Universul este alcatuit dintr-o cantitate enorma de energie intunecata (circa 70%) si din materie: cam 5% din aceasta este reprezentata de materia normala, cea pe care o cunoastem, compusa din particulele pe care le-am studiat in laboratoarele noastre, si circa 25% de catre materie intunecata, care are o compozitie inca necunoscuta. Materia intunecata exercita atractie gravitationala asupra materiei vizibile si a fost descoperita tocmai pe baza acestor efecte. Se presupune cum ca aceasta materie ar fi alcatuita din particule inca nedescoperite, care sunt cautate la acceleratoarele de particule si in laboratoarele subterane in cadrul mai multor experimente.

In timp ce in laboratoare din intreaga lume se incearca sa se identifice compozitia materiei intunecate, astronomii au obiectivul de a intelege cum este distribuita in Univers aceasta materie.

Se crede  ca materia intunecata are un rol extrem de important in formarea si stabilizarea structurilor in Univers. Galaxiile se formeaza avand la baza “nuclee” de materie intunecata care atrag materia normala ce formeaza stelele si planetele.

Totusi, pana in prezent nu au existat dovezi clare ale distributiei materie intunecata la nivel de galaxii si, mai ales, intre galaxii.

In urma unui studiu recent insa s-a reusit pentru prima data sa fi identificata o retea de materie intunecata care uneste galaxiile. Un fel de “poduri” intre galaxiile mai apropiate de circa 50 de milioane de ani  lumina.

Mike Hudson si Seth Epps de la Universitatea Waterloo din Canada au analizat mii de imagini obtinute cu ajutorul telescopului din Hawaii al colaborarii dintre Canada si Franta. Imaginile analizate rerezinta 23000 de perechi de galaxii, si au fost obtinute de-a lungul mai multor ani de observatii. Rezultatele acestui studiu, publicate intr-un articol in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, arata cum galaxiile sunt unite de materia intunecata..

Pentru a ajunge la aceasta concluzie, intrucat materia intunecata nu este vizibila (nu emite lumina) cei doi oameni de stiinta au studiat efectele de lentila gravitationala slaba generate de materia intunecata. Aceste efecte sunt prevazute de teoria relativitatii generale a lui Einstein si reprezinta devierea traiectoriei luminii datorita prezentei materie pe parcursul acesteia. Deci daca intre sursa de lumina si observator se gaseste materie, lumina are o traiectorie ca si cum ar trece printr-o lentila (de aceea fenomeul se numeste lentila gravitationala). Acest fenomen este legat de curbarea spatiului, si este explicat de teoria lui Einstein.

Datoria efectului de lentila gravitationala imaginea galaxiilor este deformata de prezenta materiei intunecate. Cercetatorii au observat cum galaxiile sunt unite de filamente de materia intuecata; legatura este cu atat mai intensa cu cat galaxiile sunt mai apropiate. In acest fel au reusit sa realizeze un fel de “fotografie” a materiei invizibile.

Se pare deci ca in Univers exista o retea de materie invizibila, materie intunecata, care are un rol decisiv in nasterea si formarea structurilor vizibile, precum galaxiile. Inclusin in galaxia noastra se pare ca exista o cantitate enorma de materie intunecata.

Din ce anume este alcatuita aceasta materie la ora actuala este un mare mister. Particule, corpuri ceresti sau cu totul altceva? Observatiile astronomice de precizie ne vor ajuta sa construim o harta din ce in ce mai precisa a modului in care materia intunecata este distribuita in Univers.  Intre timp se spera ca experimentele ce cauta sa determine compozitia acestei materii sa ne ajute sa intelegem structura acesteia. In acest fel vom ajunge sa cunoastem mai bine compozitia Universului si evolutia acestuia.

 

 

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro