최초의 탐지 가능한 빛인 우주 마이크로파 배경의 뒤틀린 비전을 통해 천문학 자들은 우주 전체에 걸쳐 가시적이고 보이지 않는 물질의 총량을 매핑 할 수 있습니다.
우주에있는 모든 물질의 약 85 %는 암흑 물질로, 가장 강력한 망원경으로는 보이지 않지만 중력에 의해 탐지 될 수 있습니다.
암흑 물질을 찾기 위해 천문학자는 중력 렌즈라는 효과를 찾습니다. 암흑 물질의 중력 풀이 더 먼 물체에서 빛을 구부리고 증폭 할 때. 가장 편심적인 형태로 먼 우주 물체의 원호 모양의 이미지가 여러 개 만들어집니다.
그러나 여기에는 한 가지주의 사항이 있습니다. 암흑 물질을 감지하려면 그 뒤에 직접 물체가 있어야합니다. ‘별’이 정렬되어야합니다.
영국 허트 포 드셔 대학교 (University of Hertfordshire) 제임스 제임스 박사 (James Geach) 박사가 주도한 최근 연구에서 천문학 자들은 우주 마이크로파 배경 (CMB)을 주시하고 있습니다.
스페이스 박사는“CMB는 우리가 볼 수있는 가장 먼 / 가장 긴 빛”이라고 말했다. "그것은 우주 전체를 역행시키는 표면으로 생각할 수 있습니다."
CMB의 광자들은 우주의 나이가 380,000 년 밖에되지 않아 지구를 향해 달려 가고 있습니다. 하나의 광자가 우주에있는 모든 물질을 가시선을 따라 효과적으로 조사하면서 많은 물질을 얻을 기회를 가졌습니다.
Geach 박사는“CMB에 대한 우리의 견해는 본질적으로 외관상 약간 왜곡되어있다.
CMB의 작은 왜곡을 주목함으로써 우리는 전체 우주에서 모든 암흑 물질을 조사 할 수 있습니다. 그러나이 작업을 수행하는 것은 매우 어렵습니다.
이 팀은 전자 레인지 관측 용으로 설계된 10 미터 망원경 인 South Pole Telescope로 남쪽 하늘을 관찰했습니다. 이 대규모의 획기적인 설문 조사는 남쪽 하늘의 CMB 맵을 생성했으며 이는 Planck 위성의 이전 CMB 데이터와 일치했습니다.
개입 물질에 의한 중력 렌즈의 특징적인 특성은 눈으로 추출 할 수 없습니다. 천문학 자들은 잘 개발 된 수학적 절차를 사용했습니다. 우리는 불쾌한 세부 사항에 들어 가지 않을 것입니다.
이것은“우리와 CMB 사이의 총 예상 질량 밀도 맵을 만들었습니다. 생각해 보면 정말 놀랍습니다. 우주의 모든 질량을 CMB로 바로 매핑하는 관측 기술입니다.”라고 Geach 박사는 설명했습니다.
그러나 팀은 거기서 분석을 마치지 않았습니다. 대신, 그들은 초기 은하의 중심에있는 강력한 초 거대 블랙홀 인 퀘이사의 위치에서 CMB 렌즈를 계속 측정했습니다.
다트머스 대학의 Ryan Hickox 박사는“우리는 밀도가 높은 퀘이사가있는 하늘의 영역이 CMB 렌즈 신호가 더 강하다는 것을 발견했습니다. 이는 퀘이사가 실제로 대규모 물질 구조에 있다는 것을 암시합니다. 스페이스 매거진에게
마지막으로 CMB 맵을 사용하여 이러한 암흑 물질 후광의 질량을 결정했습니다. 이 결과는 CMB를 전혀 언급하지 않고 퀘이사가 우주에서 어떻게 모여 있는지를 살펴 보았던 이전 연구에서 결정된 결과와 일치합니다.
두 개의 독립적 인 측정 사이의 일관된 결과는 강력한 과학 도구입니다. Hickox 박사에 따르면,“우리는 초대형 블랙홀이 대규모 구조물에 어떻게 존재하는지, 그리고 다시 한 번 아인슈타인이 옳았다는 것을 강력하게 이해하고 있습니다.”
이 논문은 Astrophysical Journal Letters에 게재 될 수 있으며 여기에서 다운로드 할 수 있습니다.
