Naukowcy „zważyli” gromady galaktyk. Dzięki temu wiedzą dokładnie, ile jest materii we wszechświecie
Zmierzyć całkowitą ilość materii we wszechświecie? To brzmi jak definicja niewykonalnego zadania. Przynajmniej na pierwszy rzut oka. Zespół badaczy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside twierdzi jednak, że właśnie tego dokonał.
W jaki sposób mierzy się ilość materii we wszechświecie?
Do oszacowania ilości materii we wszechświecie badacze musieli porównać liczbę i masę obserwowanych we wszechświecie gromad galaktyk z symulacjami numerycznymi. Wszystkie gromady galaktyk na przestrzeni historii wszechświata stopniowo zapadały się grawitacyjnie pod wpływem otoczenia. Astronomowie zauważają, że liczba gromad galaktyk jest zatem bezpośrednio związana z ilością materii dostępnej we wszechświecie.
Problem jednak w tym, że nie ma łatwego sposobu na określenie masy gromad galaktyk, bowiem zawierają one ogromne ilości ciemnej materii. Z tego też powodu badacze postanowili przyjrzeć się orbitom galaktyk tworzących poszczególne gromady. Do tego konkretnego celu posłużyło specjalnie opracowane narzędzie kosmologiczne GalWeight, w które wprowadzono dane obserwacyjne zebrane w ramach przeglądu nieba Sloan Digital Sky Survey. Tak powstał nowy katalog gromad galaktyk. Aby ustalić całkowitą ilość materii we wszechświecie, badacze porównali liczbę gromad w katalogu z symulacjami. Uff.
Materii jest sporo, ale energii więcej
Wyniki powyższych badań wskazują, że materia stanowi 31 proc. całkowitej ilości materii i energii we wszechświecie. Cała reszta to ciemna energia.
Tutaj trzeba podkreślić, że w tych 31 proc. mieści się zarówno materia barionowa jak i ciemna materia, z czego ta druga stanowi aż 80 procent. Można zatem stwierdzić, że materia barionowa to zaledwie 6 proc. całkowitej ilości masy i energii we wszechświecie – niewiele.
Jak to ujęli autorzy w swoim artykule opublikowanym w periodyku Astrophysical Journal: gdyby rozłożyć całą materię równomiernie we wszechświecie, to jej średnia gęstość wynosiłaby sześć atomów wodoru na metr sześcienny. Przy czym nie do końca, bo 5 na każde 6 atomów w rzeczywistości składałoby się z nieznanych jeszcze cząstek ciemnej materii (chyba, że ciemna materia to faktycznie czarne dziury – przyp. red.).
To jeden z najprecyzyjniejszych pomiarów opierających się na gromadach galaktyk. Co więcej, uzyskane przez nas wartości zgadzają się z uzyskanymi za pomocą innych technik opierających się na anizotropii kosmicznego promieniowania tła, supernowych typu Ia czy soczewkowaniu grawitacyjnym
– mówi Gillian Wilson, profesor fizyki i astronomii na UCR.
Po uwzględnieniu tych innych pomiarów, badacze ustalili, że materia stanowi 31,5+/-1,3 proc. całej materii i energii we wszechświecie.
Nie przegap nowych tekstów. Obserwuj Spider's Web w Google News.
