Franske og sydafrikanske astronomer har for første gang foretaget tredimensionelle undersøgelser af de tråde af mørkt materiale, som man for nylig opdagede findes i universet.

Trådene, som er blevet undersøgt, strækker sig over 60 millioner lysår ud fra en af de største kendte galaksehobe, MACS-J0717. Disse tråde er dele af det enorme kosmiske netværk, som blev efterladt ved universets dannelse ved Big Bang. Hvis de nye data, som er målt, er repræsentative for resten af universet, indeholder disse tråde over halvdelen af al massen i universet.

Ifølge Big Bang-teorien om universets dannelse, optrådte der variationer i materialetætheden i de første øjeblikke af universets eksistens. Størstedelen af massen i universet skal ifølge teorien været kondenseret til et netværk af indviklede tråde af primært mørkt materiale.

Denne opfattelse støttes af computersimuleringer af universets udvikling. Ifølge simuleringerne er disse lange tråde et netværk forbundet til hinanden ved enorme galaksehobe. Da trådene for det meste består af mørkt materiale, er de yderst vanskelige at observere.

Nu har en gruppe astronomer under ledelse af Mathilde Jauzac fra Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (LAM) i Frankrig og University of KwaZulu-Natal i South Africa undersøgt dele af trådstrukturen i 3D. Herudfra kan man få meget mere information om deres opbygning og masse end i 2D. Marceau Limousin fra LAM og Københavns Universitet har også været med i undersøgelserne, som har været yderst vanskelige, da netværket er enormt og meget diffust.

Astronomerne har kombineret højopløselige billeder fra bl.a. Hubble-rumteleskopet, taget af området omkring Macs-J0717, med spektraldata fra galakserne optaget med Keck- og Gemini-teleskoperne på Jorden. Med disse observationer fik de et komplet billede af trådenes sammensætning. Via gravitationslinseteknikken kunne de følge trådene ud fra deres påvirkning af det synlige materiale.

Ud fra de mange indsamlede data har astronomerne sammensat en model af trådene, som indeholder information om deres position, orientering og hastighed, hvilket tilsammen udgør en tredimensionel kortlægning.

Når Hubble-teleskopets efterfølger, James Webb-rumteleskopet, bliver opsendt i 2018, vil det være et ideelt værktøj til at fortsætte undersøgelserne af disse tråde.

Resultaterne bliver offentliggjort i artiklen 'A Weak-Lensing Mass Reconstruction of the Large-Scale Filament Feeding the Massive Galaxy Cluster MACSJ0717.5+3745' i det kommende nummer af tidsskriftet Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Dokumentation

Pressemeddelelse fra ESA