Ir vairākas lietas, kas mūs iedvesmo vairāk nekā tumšās vielas noslēpumus un kosmosa laika izliekumu, bet, kad jūs iesaiņojat satriecošā Einšteina gredzena attēlā, jūs zināt, ka esat kaut kas īpašs.
2014. gadā Čīles Atakam Big milimetra / submillimetra Array Grid (ALMA) laikā tika novērots pārsteidzošs kosmosa pārsteigums tās ilgtermiņa bāzes kampaņas laikā. Viņa redzēja attālu galaktiku, kas tika kropļota aiz masveida priekšplāna galaktikas gravitācijas lauka. Tas ir tā sauktais "Einšteina gredzens", ko sauc par Einšteina vispārējo relativitātes teoriju, kas paredzēja, ka kosmosa laiku var saliekt ar spēcīga gravitācijas lauka klātbūtni.
Šajā gadījumā priekšplānā ir galaktika, kas atrodas priekšā attālākai galaktikai, kas atrodas apmēram 12 miljardu gaismas gadu laikā no Zemes, un tā rezultātā tālās galaktikas gaisma izliekas ap izliektu telpu laiku. Rezultāts bija gandrīz perfekts galaktikas gaismas loks, ko ALMA ir pieņēmusi kā vienu no svarīgākajiem gravitācijas lēcu piemēriem. Gravitācijas lēcas ir izplatītas dziļi kosmosa novērojumos, kad masveida galaktikas un galaktiku kopas saliek telpas laiku kā kaļamā gumijas loksni, bieži radot „izliektu” spoguļa efektu, kas kropļo novērojamos attālos galaktiku veidus, kuru gaisma ir nonākusi netīrs ceļā caur iežogotu kosmosa laika ainavu. Bet dažreiz, kā izrādījās šajā piemērā, izlīdzināšana var būt tik perfekta, ka tālās galaktikas gaismu var deformēt ap galaktikas simetrisko priekšplānu, radot gredzenu, kas atgādina sveces liesmu aiz palielināmā stikla. Gravitācijas lēcas ir visuma dabīgie palielinošie lēcas, un tie tiek izmantoti kopā ar Habla kosmiskā teleskopu, piemēram, lai palielinātu novērošanas jaudu Frontier Fields projekta ietvaros.
Lai gan tas izskatās kā perfekts gredzens, šim SDP.81 gravitācijas objektīva novērojumam ir daži nelieli gredzenu izkropļojumi, un astronomi izmantoja šos izkropļojumus, lai atklātu neredzamu pundurku galaktiku, kas atrodas tiešā masveida objektīva galaktikas tuvumā. Un šī mazā zvaigznes klasteris ir pildīts ar tumšu materiālu.
"Mēs varam atrast šos neredzamos objektus tādā pašā veidā, kā jūs varat redzēt lietus pilienus uz loga," sacīja Jashar Hezaveh no Stenfordas universitātes Kalifornijā. "Jūs zināt, ka viņi ir tur, jo tie izkropļo fona objektu tēlu." Raindrops smalki atstaro gaismu, izkropļojot gaismu, kas iet caur logu; tāpat kā neredzamā punduruma galaktikas gravitācijas lauks Einšteina gredzenā rada nelielus izkropļojumus, kas atklāj savu klātbūtni tukšās telpas nelielajā deformācijā.
Šī kropļojuma un sapratnes atklāšana, kas bija saistīta ar neredzamas galaktikas klātbūtni, nebija viegls uzdevums, un tai bija nepieciešamas milzīgas skaitļošanas izmaksas, jo īpaši vajadzīgs laiks vienam no pasaules spēcīgākajiem superdatoriem - Zinātniskā fonda Blue Waters. Tā kā Hezaveh komanda ir tuvu plašākai galaktikai, tās aplēstajai masai un optisko datu trūkumam, tā uzskata, ka viņi ir atraduši ļoti tumšu pundurku galaktiku, kurā dominē tumšā viela.
Saskaņā ar prognozēm lielajām galaktikām ir jābūt lielam satelītu punduru galaktiku skaitam, bet astronomijas pētījumos var konstatēt tikai dažus piemērus. Kā zināms, mūsu galaktikā ir aptuveni 40 šādu satelītu, bet modeļi paredz, ka ir jābūt tūkstošiem līdzīgu.
"Šī atšķirība starp novērotajiem un prognozētajiem datiem par satelītu skaitu ir bijusi būtiska kosmoloģijas problēma gandrīz divdesmit gadu garumā, daži pētnieki to nosauca par" krīzi, "sacīja Ilinoisas Universitātes komandas loceklis Neal Dalal. "Ja šie rūķu priekšmeti ir izgatavoti no tumšas vielas, tas var izskaidrot neatbilstību, kas liecina par jaunu izpratni par tumšās vielas patieso dabu."
Tagad ir cerība, ka var izpētīt daudzas citas gravitācijas lēcas, lai meklētu izkropļojumus, ko izraisījuši citi punduri ar tumšās vielas dominējošo stāvokli, un mēs ceram izskaidrot, kur šī dīvainā novērojumu atšķirība nāk no teorijas. Ja mēs to varam izdarīt, tad varbūt mēs varam labāk izskaidrot tumšos materiāla modeļus un doties soli tuvāk, lai saprastu, kāpēc tumšā viela veido 85 procentus no kopējās masas Visumā.
