Nietypowa obserwacja zmusza do rewizji modeli
Krzyż Einsteina to zjawisko, w którym światło z dalekiej galaktyki zostaje zakrzywione przez grawitację obiektów znajdujących się bliżej nas. Efektem jest charakterystyczny wzór przypominający krzyż. Tym razem jednak coś było nie tak.
Wyglądało to jak krzyż, a pośrodku był ten obraz. Wiedziałem, że nigdy wcześniej czegoś takiego nie widziałem – wyjaśnia Pierre Cox
Zespół badawczy początkowo próbował pozbyć się piątego obrazu, uznając go za artefakt pomiarowy. Dopiero po serii dodatkowych obserwacji z wykorzystaniem radioteleskopów NOEMA we francuskich Alpach, ALMA w Chile, Very Large Array w Nowym Meksyku oraz Kosmicznego Teleskopu Hubble’a potwierdzono, iż mają do czynienia z realnym zjawiskiem. Gdy informacja o nietypowej obserwacji dotarła do Charlesa Keetona i Andrew Bakera z Rutgers University, ich reakcja była dość sceptyczna. Keeton stwierdził kategorycznie, że piąty obraz w centrum nie powinien się pojawić zgodnie z dotychczasowymi modelami.
Czytaj też: Kosmiczny krzyk potwierdza teorie Stephena Hawkinga. Naukowcy zarejestrowali sygnał jakiego jeszcze nie było
Naukowcy rozpoczęli intensywne modelowanie komputerowe, testując różne konfiguracje wykorzystujące wyłącznie widzialne galaktyki pierwszoplanowe. Żadna z nich nie dawała satysfakcjonujących wyników. Dopiero wprowadzenie do równań masywnego halo ciemnej materii pozwoliło uzyskać zgodność z obserwacjami. Ciemna materia, stanowiąca około 85% całej materii we wszechświecie, pozostaje jednym z największych wyzwań współczesnej astrofizyki. Jej istnienie możemy wykrywać jedynie pośrednio, poprzez analizę efektów grawitacyjnych.
Jedynym sposobem, aby dopasować matematykę i fizykę, było dodanie halo ciemnej materii. To jest siła modelowania. Pomaga ujawnić to, czego nie można zobaczyć – dodaje Keeton
Kosmiczne laboratorium do badania niewidzialnego
Opisywane odkrycie to nie tylko ciekawostka, lecz prawdziwy przełom w metodologii badań. Układ działa jak naturalne laboratorium, pozwalające na jednoczesne badanie zarówno odległej galaktyki oznaczonej jako HerS-3, jak i niewidzialnej struktury materii, która zakrzywia jej światło. Zespół ma nadzieję, że przyszłe obserwacje pozwolą zaobserwować dodatkowe zjawiska, takie jak wypływający gaz z galaktyki. To swego rodzaju test dla zaproponowanego modelu. Jeśli przewidywania się nie sprawdzą, naukowcy będą musieli wrócić do swoich obliczeń. Chociaż ciemna materia wciąż pozostaje hipotetyczna, tego typu obserwacje przybliżają nas do lepszego zrozumienia jej natury. To kolejny krok w długim procesie naukowym, który powoli odsłania przed nami tajemnice kosmosu.