Astronomlar iki nəhəng qalaktika klasteri arasındakı qarışıq toqquşmanı açdılar, bu toqquşmada çoxluqların qaranlıq maddə buludları normal maddədən ayrıldı. İki klasterin hər biri minlərlə qalaktikadan ibarətdir və Yerdən milyardlarla işıq ili uzaqlıqda yerləşir.

Onlar bir-birinin arasından keçərkən, qaranlıq maddə – cazibə qüvvəsini hiss edən, lakin heç bir işıq yaymayan görünməz maddə – normal maddəni qabaqladı. Yeni müşahidələr qaranlıq və normal maddə sürətlərinin ayrılmasını birbaşa tədqiq edən ilk müşahidələrdir.

Qalaktika çoxluqları cazibə qüvvəsi ilə bir-birinə yapışmış kainatın ən böyük strukturlarından biridir. Belə çoxluqlardakı kütlənin yalnız 15%-i normal maddədir, planetləri, insanları və ətrafınızda gördüyünüz hər şeyi təşkil edən eyni maddədir. Bu normal maddənin böyük əksəriyyəti isti qaz, qalan hissəsi isə ulduzlar və planetlərdir. Çoxluq kütləsinin qalan 85%-i qaranlıq maddədir.

MACS J0018.5+1626 kimi tanınan qruplar arasında baş verən çəkişmə zamanı ayrı-ayrı qalaktikaların özləri böyük ölçüdə zərər görmədilər, çünki onlar arasında çoxlu boşluq var. Lakin qalaktikalar arasında nəhəng qaz ehtiyatları (normal maddə) toqquşduqda, qaz turbulentləşdi və həddindən artıq qızdı.

Həm normal maddə, həm də qaranlıq maddə daxil olmaqla bütün maddələr cazibə qüvvəsi ilə qarşılıqlı əlaqədə olsa da, normal maddə də toqquşma zamanı onu yavaşlatan elektromaqnetizm vasitəsilə qarşılıqlı təsir göstərir. Beləliklə, normal maddə bataqlıq vəziyyətinə düşərkən, hər bir çoxluqdakı qaranlıq maddə gölməçələri irəliləyirdi.

The Astrophysical Journal -da tapıntıları təsvir edən yeni araşdırmanın aparıcı müəllifi Emili Siliç deyir ki, qum daşıyan çoxsaylı yük maşını arasında böyük bir toqquşma düşünün . “Qaranlıq maddə qum kimidir və irəlidə uçur” deyir. Silich, Caltech-də fizika üzrə tədqiqatçı professor və tədqiqatın əsas müstəntiqi Cek Sayers ilə işləyən aspirantdır.

Kəşf Caltech Submillimeter Rəsədxanasından ( bu yaxınlarda Havaydakı Maunakeadakı yerindən çıxarılıb və Çiliyə köçürüləcək), Maunakeadakı WM Keck Rəsədxanasından, NASA-nın Chandra Rentgen Rəsədxanasından, NASA-nın Hubble Kosmosundan əldə edilən məlumatlardan istifadə etməklə edilib. Teleskop, Avropa Kosmik Agentliyinin hazırda təqaüdə çıxmış Herşel Kosmik Rəsədxanası və Plank rəsədxanası (burun NASA-ya bağlı elm mərkəzləri Caltech-in IPAC-da yerləşirdi) və Çilidəki Atacama Submillimeter Telescope Experiment. Müşahidələrin bəziləri onilliklər əvvəl aparılıb, bütün məlumat dəstlərindən istifadə edərək tam təhlil isə son bir neçə il ərzində aparılıb.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=1857921027&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1721854510&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-07-dark-flies-mega-galaxy-cluster.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODMiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90L0EpQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNi4wLjY0NzguMTgzIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODMiXV0sMF0.&dt=1721854471567&bpp=2&bdt=414&idt=528&shv=r20240722&mjsv=m202407180101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D4affe4131dd5dd5c%3AT%3D1721801852%3ART%3D1721854447%3AS%3DALNI_MbUC-Ae2mgUQk_YcX7zH0MS_3PKkA&eo_id_str=ID%3D88459bb7dce951d5%3AT%3D1721801852%3ART%3D1721854447%3AS%3DAA-AfjbtvqJSL4Gv5AGhtgiPqyom&prev_fmts=0x0%2C1423x739&nras=2&correlator=4568736095980&frm=20&pv=1&ga_vid=994546572.1721801825&ga_sid=1721854472&ga_hid=1783379950&ga_fc=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=900&u_w=1440&u_ah=860&u_aw=1440&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=347&ady=2747&biw=1423&bih=739&scr_x=0&scr_y=0&eid=44759876%2C44759927%2C44759842%2C95334528%2C95334830%2C95337027%2C95337868%2C95338229%2C95338253%2C31085477%2C31084186%2C95331953%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&pvsid=3071157550390608&tmod=240639048&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C739&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=0&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV80IiwxXQ..&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=39141

Qaranlıq və normal maddənin bu cür ayrılması əvvəllər, ən məşhuru Güllə Klasterində görülmüşdür . Bu toqquşmada iki qalaktika klasterinin bir-birini vurmasından sonra isti qazın qaranlıq maddədən geri qaldığı aydın şəkildə görünə bilər. MACS J0018.5+1626-da (sonradan MACS J0018.5 adlandırılacaq) baş verən vəziyyət oxşardır, lakin birləşmənin istiqaməti Güllə Klasterinə nisbətən təxminən 90 dərəcə fırlanır.

Başqa sözlə, MACS J0018.5-dəki nəhəng klasterlərdən biri demək olar ki, birbaşa Yerə doğru uçur, digəri isə uzaqlaşır. Bu oriyentasiya tədqiqatçılara ilk dəfə olaraq həm qaranlıq maddənin, həm də normal maddənin sürətini müəyyənləşdirmək və qalaktika klasterlərinin toqquşması zamanı onların bir-birindən necə ayrıldığını aydınlaşdırmaq üçün unikal baxış nöqtəsi verdi.

Sayers deyir: “Güllə çoxluğu ilə biz tribunada oturub avtomobil yarışına baxırıq və dərhal soldan sağa hərəkət edən avtomobillərin gözəl şəkillərini çəkə bilirik”. “Bizim vəziyyətimizdə daha çox sanki radar silahı ilə birbaşa yoldayıq, bizə yaxınlaşan avtomobilin qarşısında dayanıb onun sürətini əldə edə bilirik.”

Qrupdakı normal maddənin və ya qazın sürətini ölçmək üçün tədqiqatçılar kinetik Sunyaev-Zel’doviç (SZ) effekti kimi tanınan müşahidə metodundan istifadə etdilər. Sayers və onun həmkarları 2013-cü ildə CSO-dan (MACS J0018.5-dən götürülmüş ilk SZ effekti müşahidələri) 2013-cü ildə fərdi kosmik obyektdə, MACS J0717 adlı qalaktika klasterində kinetik SZ effektinin ilk müşahidə aşkarlanmasını həyata keçiriblər. 2006).

Kinetik SZ effekti ilkin kainatdan, kosmik mikrodalğalı fondan (CMB) gələn fotonlar Yer kürəsində bizə doğru gedərkən isti qazda elektronları səpələdikdə baş verir. Fotonlar qaz buludlarındakı elektronların görmə xəttimiz boyunca hərəkətləri səbəbindən Doppler sürüşməsi adlanan yerdəyişmə keçir. Bu dəyişikliyə görə QMİ-nin parlaqlığının dəyişməsini ölçməklə tədqiqatçılar qalaktika klasterləri daxilində qaz buludlarının sürətini müəyyən edə bilərlər.

Professor Sunil Qolvala deyir: “Cek və mən 2006-cı ildə qalaktika çoxluqları üzrə VSO-da yeni kamera çevirəndə Sunyaev-Zeldoviç effektləri hələ də çox yeni bir müşahidə vasitəsi idi və biz belə kəşflərin olacağını bilmirdik” fizika və Siliçin fakültəsi Ph.D. məsləhətçi.

“Biz Çilidəki yeni evində teleskopun üzərinə yeni nəsil alətlər qoyduğumuz zaman çoxlu yeni sürprizlər gözləyirik.”

2019-cu ilə qədər tədqiqatçılar bu kinetik SZ ölçmələrini bir neçə qalaktika klasterində apardılar, bu da onlara qazın və ya normal maddənin sürətini izah etdi. Onlar həmçinin çoxluqdakı qalaktikaların sürətini öyrənmək üçün Keck-dən istifadə etmişdilər ki, bu da onlara qaranlıq maddənin sürətini izah edirdi (çünki qaranlıq maddə və qalaktikalar toqquşma zamanı eyni şəkildə davranırlar).

Ancaq tədqiqatın bu mərhələsində komanda klasterlərin istiqamətləri haqqında məhdud bir anlayışa sahib idi. Onlar yalnız bilirdilər ki, onlardan biri, MACS J0018.5 baş verən qəribə bir şeyin əlamətlərini göstərir – isti qaz və ya normal maddə qaranlıq maddəyə əks istiqamətdə hərəkət edir.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=135&slotname=8188791252&adk=2329133447&adf=2996406042&pi=t.ma~as.8188791252&w=540&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1721854531&rafmt=11&format=540×135&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2024-07-dark-flies-mega-galaxy-cluster.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTAuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODMiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90L0EpQnJhbmQiLCI4LjAuMC4wIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEyNi4wLjY0NzguMTgzIl0sWyJHb29nbGUgQ2hyb21lIiwiMTI2LjAuNjQ3OC4xODMiXV0sMF0.&dt=1721854471569&bpp=1&bdt=416&idt=680&shv=r20240722&mjsv=m202407180101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3D4affe4131dd5dd5c%3AT%3D1721801852%3ART%3D1721854447%3AS%3DALNI_MbUC-Ae2mgUQk_YcX7zH0MS_3PKkA&eo_id_str=ID%3D88459bb7dce951d5%3AT%3D1721801852%3ART%3D1721854447%3AS%3DAA-AfjbtvqJSL4Gv5AGhtgiPqyom&prev_fmts=0x0%2C1423x739%2C540x135%2C1005x124&nras=3&correlator=4568736095980&frm=20&pv=1&ga_vid=994546572.1721801825&ga_sid=1721854472&ga_hid=1783379950&ga_fc=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=900&u_w=1440&u_ah=860&u_aw=1440&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=347&ady=4510&biw=1423&bih=739&scr_x=0&scr_y=1576&eid=44759876%2C44759927%2C44759842%2C95334528%2C95334830%2C95337027%2C95337868%2C95338229%2C95338253%2C31085477%2C31084186%2C95331953%2C31078663%2C31078665%2C31078668%2C31078670&oid=2&psts=AOrYGskw-5VxJ6_vsvd2RVfuTWZDFy3xkaFpkpRiVJE_mnyJqw9nGmGd1Ms_CN6Eaz-SxMbMpUFrfEo-KZ-FIxyFB_Vt7Yff4seWB_yhudfGJHcnxXFlVg&pvsid=3071157550390608&tmod=240639048&uas=3&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1440%2C0%2C1440%2C860%2C1440%2C739&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=0&psd=W251bGwsbnVsbCwibGFiZWxfb25seV80IiwxXQ..&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=3&fsb=1&dtd=60400

Sayers deyir: “Bizdə əks istiqamətlərdə sürətlərlə bu tam qəribəlik var idi və əvvəlcə bunun məlumatlarımızla bağlı problem ola biləcəyini düşündük. Hətta qalaktika klasterlərini simulyasiya edən həmkarlarımız da nə baş verdiyini bilmirdilər” deyir. “Və sonra Emily işə qarışdı və hər şeyi həll etdi.”

Fəlsəfə doktorluğunun bir hissəsi üçün. tezis, Silich MACS J0018.5 tapmacasını həll etdi. O, çoxluqlardakı qazın temperaturu və yerini, eləcə də qazın şoka məruz qalma dərəcəsini aşkar etmək üçün Chandra X-ray Rəsədxanasının məlumatlarına müraciət etdi.

Silich deyir: “Bu çoxluq toqquşmaları Böyük Partlayışdan bəri ən enerjili hadisələrdir”. “Chandra qazın həddindən artıq temperaturunu ölçür və bizə birləşmənin yaşı və klasterlərin nə qədər yaxınlarda toqquşması barədə məlumat verir.”

Qrup həmçinin qravitasiya linzaları kimi tanınan metoddan istifadə edərək qaranlıq maddənin xəritəsini çəkmək üçün Hubble məlumatlarından istifadə etmək üçün İsrailin Negev Universitetinin Ben-Qurion Universitetinin əməkdaşı Adi Zitrin ilə işləmişdir.

Bundan əlavə, Harvard və Smithsonian Astrofizika Mərkəzindən John ZuHone komandaya klaster parçalanmasını simulyasiya etməyə kömək etdi. Bu simulyasiyalar müxtəlif teleskopların məlumatları ilə birlikdə istifadə edildi və nəticədə çoxluq qarşılaşmasının həndəsəsini və təkamül mərhələsini təyin etdi. Alimlər müəyyən ediblər ki, toqquşmadan əvvəl çoxluqlar bir-birinə doğru təxminən 3000 kilometr/saniyə sürətlə hərəkət edir, bu da işıq sürətinin təxminən 1%-nə bərabərdir.

Nə baş verdiyinin daha dolğun mənzərəsi ilə tədqiqatçılar qaranlıq maddənin və normal maddənin niyə əks istiqamətlərdə hərəkət etdiyini anlaya bildilər. Elm adamları bunu təsəvvür etməyin çətin olduğunu desələr də, toqquşmanın oriyentasiyası, qaranlıq maddənin və normal maddənin bir-birindən ayrılması faktı ilə birlikdə qəribə sürət ölçmələrini izah edir.

Gələcəkdə tədqiqatçılar ümid edirlər ki, bu kimi daha çox tədqiqat qaranlıq maddənin sirli təbiəti ilə bağlı yeni ipuçlarına səbəb olacaq.

“Bu tədqiqat qaranlıq maddənin təbiəti ilə bağlı daha ətraflı araşdırmalar üçün başlanğıc nöqtəsidir” dedi Silich. “Qaranlıq maddənin adi maddədən necə fərqli davrandığını göstərən yeni növ birbaşa zondumuz var.”

Təxminən 20 il əvvəl bu obyekt haqqında VCT məlumatlarını ilk dəfə topladığını xatırladan Sayers deyir: “Bütün tapmaca parçalarını bir araya gətirmək çox vaxt apardı, amma indi nəhayət nə baş verdiyini bilirik. Ümid edirik ki, bu, bütöv bir nəticəyə gətirib çıxaracaq. çoxluqlarda qaranlıq materiyanı öyrənmək üçün yeni üsul .”

Daha çox məlumat: Emily M. Silich et al, ICM-SHOX. I. MACS J0018.5+1626 Birləşməsində Qaz-Qaranlıq Maddənin Sürətinin Ayrılmasının Metodologiyasına İcmal və Kəşf edilməsi, Astrofizika Jurnalı (2024). DOI: 10.3847/1538-4357/ad3fb5

Jurnal məlumatı: Astrophysical Journal