Astronomi NASA-e i ESA-e koji rade na teleskopu Hubble po prvi su put istražili tamnu tvar snimljenu u 3D
Analizirani filament proteže se kroz 60 milijuna svjetlosnih godina u jednom od najvećih poznatih grozdova galaksija i dio je svemirske mreže koja je ostatak iz prvih trenutaka nakon velikog praska. Ako mjerenja njegove mase vrijede i za ostatak svemira, ove bi strukture mogle sadržavati više od pola ukupne mase-energije svemira.
Teorija predviđa da su u prvim trenucima nakon velikog praska varijacije u gustoći materije uzrokovale njezinu kondenzaciju u mrežu isprepletenih filamenata. Ideju su kasnije potvrdile računalne simulacije, a prvi uvjerljivi dokazi postojanja filamenata otkriveni su ove godine.
U novom istraživanju astronomi su otišli korak dalje i analizirali strukturu filamenta MACS J0717 u tri dimenzije, čime su eliminirali mnoge zamke koje postavljaju dvodimenzionalne analize.
'Filamenti kozmičke mreže protežu se u golemim prostranstvima i vrlo su difuzni, pa ih je izuzetno teško otkriti, a kamoli proučavati u 3D', rekla je voditeljica studije Mathilde Jauzac iz LAM u Francuskoj i University of KwaZulu-Natal u Južnoafričkoj Republici.
Kako bi riješili ovaj problem, znanstvenici su kombinirali nekoliko ključnih spoznaja i tehnika.
Kao prvo, teorije predviđaju da grozdovi galaksija nastaju na mjestima na kojima se filamenti susreću jer tamna tvar ondje uzrokuje nakupljanje materije.
Kao drugo, nakupine tamne tvari, iako je nevidljiva, mogu se otkrivati na temelju efekta gravitacijske leće. Naime, još je Albert Einstein predvidio da velike mase mogu skretati putanje svjetlosti i tako djelovati poput velikih leća. Za snimanje deformacija galaksija čiju je svjetlost tamna tvar iskrivila bilo je potrebno dobiti snimke u vrlo visokoj rezoluciji.
Konačno znanstvenici su uspjeli izmjeriti udaljenosti i kretanje galaksija. Naime, Hubbleove snimke grozda predstavljaju najbolje dvodimenzionalne karte filamenta, međutim, za utvrđivanje 3D struktura bila su neophodna dodatna promatranja među kojima i slike u boji te mjerenja brzina tisuća galaksija dobivena spektrometrima.
Rezultati istraživanja nadišli su teorijska predviđanja. S dužinom od 60 milijuna svjetlosnih godina filament MACS J0717 ekstremno je velik čak i na astronomskoj ljestvici. Ako je njegova izmjerena masa reprezentativna i za obližnje velike grozdove, onda bi difuzne veze među čvorovima kozmičke mreže mogle sadržavati više mase u obliku tamne tvari nego što teorije predviđaju – više od polovice svemira. Znanstvenici su do sada pretpostavljali da tamna tvar sadrži oko 23 posto ukupne mase-energije svemira, a tamna energija oko 73 posto.
