우주에는 보통 물질보다 암흑 물질이 더 많으며 보통 은하계에서 모두 섞여 있습니다. 거대한 은하단 사이의 충돌에서, 클러스터의 뜨거운 가스 구름은 서로를 통과하면서 마찰을 만나 별과 분리됩니다. 암흑 물질은이 마찰의 영향을받지 않기 때문에 천문학 자들은 중력이 일반 물질에 미치는 영향을 계산할 수있었습니다.
두 개의 큰 은하단이 엄청나게 충돌하여 암흑 물질과 정상 물질이 분리되었습니다. NASA의 Chandra X-ray Observatory와 다른 망원경을 사용한 발견은 암흑 물질의 존재에 대한 직접적인 증거를 제공합니다.
매사추세츠 케임브리지에있는 하버드-스미소니언 천체 물리학 센터의 막심 마르코비치는“이번 행사는 우리가 알고있는 빅뱅 외에 가장 활발한 우주 행사이다.
이 관측은 가장 강력한 증거를 제공하지만 우주의 대부분의 문제는 어둡습니다. 암흑 물질에 대한 상당한 증거에도 불구하고 일부 과학자들은 뉴턴과 아인슈타인이 예측 한 것보다 은하계 규모에서 더 강한 중력에 대한 대체 이론을 제안하여 암흑 물질의 필요성을 제거했습니다. 그러나 이러한 이론은이 충돌의 관측 된 효과를 설명 할 수 없습니다.
투손에있는 애리조나 대학교의 더그 클로우 (Doug Clowe)는“어두운 것들이 지배하는 우주는 터무니없는 것 같아서 우리의 생각에 기본적인 결함이 있는지 테스트하고 싶었다. "이 결과는 암흑 물질이 존재한다는 직접적인 증거입니다."
은하단에서 별, 행성 및 지구의 모든 것을 구성하는 원자와 같은 정상적인 물질은 주로 뜨거운 가스와 별의 형태입니다. 은하들 사이의 뜨거운 가스의 질량은 모든 은하들에있는 별들의 질량보다 훨씬 큽니다. 이 정상적인 물질은 훨씬 더 많은 암흑 물질의 중력에 의해 클러스터에 묶여 있습니다. 보이지 않는 중력을 통해서만 감지 될 수있는 암흑 물질이 없으면 빠르게 움직이는 은하와 뜨거운 가스가 빠르게 날아갑니다.
이 팀은 찬드라 망원경에서 은하단 1E0657-56을 관찰하기 위해 100 시간 이상을 받았다. 이 클러스터는 총알 모양의 구름이 수억도의 가스를 포함하고 있기 때문에 총알 클러스터라고도합니다. X-ray 이미지는 불릿 모양이 작은 클러스터와 큰 클러스터의 고속 충돌로 인한 바람으로 인한 것임을 보여줍니다.
찬드라 관측에 더하여 허블 우주 망원경, 유럽 남방 천문대의 초대형 망원경 및 마젤란 광학 망원경이 군집 내 질량의 위치를 결정하는 데 사용되었습니다. 이것은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 예측 된 바와 같이, 클러스터로부터의 중력이 배경 은하로부터의 빛을 왜곡시키는 중력 렌즈 효과를 측정함으로써 이루어졌다.
이 충돌에서 뜨거운 가스는 공기 저항과 비슷한 항력으로 인해 느려졌습니다. 대조적으로, 암흑 물질은 중력을 제외하고는 그 자체 또는 가스와 직접 상호 작용하지 않기 때문에 충격에 의해 느려지지 않았다. 이것은 데이터에서 보여지는 어둡고 정상적인 물질의 분리를 만들어 냈습니다. 대안적인 중력 이론에 의해 제안 된 바와 같이, 고온 가스가 클러스터에서 가장 큰 성분이라면, 그러한 분리는 보이지 않았을 것이다. 대신 암흑 물질이 필요합니다.
시카고 대학의 우주 학자 인 숀 캐롤 (Sean Carroll)은“이것은 미래의 이론들이 고려해야 할 결과의 유형이다. "암흑 물질의 본질을 이해하기 위해 앞으로 나아가면서이 새로운 결과는 무시할 수 없을 것입니다."
이 결과는 또한 과학자들에게 지구와 태양계에 친숙한 뉴턴의 중력이 거대한 규모의 은하단에서도 작용한다는 확신을 갖게한다.
Clowe는“중력에 대한이 허점을 막았으며이 보이지 않는 문제를보다 더 가까이 다가 가고 있습니다.
이 결과는 다가오는 천체 물리학 저널 레터에 게재되고 있습니다. 앨라배마 헌츠빌에있는 NASA의 마샬 우주 비행 센터 (Marshall Space Flight Center)는 에이전시의 과학 선교국의 찬드라 프로그램을 관리합니다. Smithsonian Astrophysical Observatory는 매사추세츠 케임브리지의 Chandra X-ray Center에서 과학 및 비행 운영을 통제합니다.
원본 출처 : Chandra News Release
