Nouvelle carte tridimensionnelle de la matière noire dans l'univers

Nouvelle carte tridimensionnelle de la matière noire dans l'univers

Les sondages à lentille faible, comme HSC, préfèrent un univers légèrement moins solide (à gauche) que le modèle de Planck prévu (à droite). Les images montrent une petite mais notable différence

Récemment, des chercheurs ont réussi à publier la plus vaste carte en trois dimensions de la distribution de la matière dans l'espace. Cela vous permet d’accroître la précision des restrictions pour l’énergie noire à l’aide de l’examen de Hyper Suprime-Cam (HSC).

L'univers moderne est un endroit assez grand. L'espace s'est étendu au cours des 14 derniers milliards d'années, tissant des galaxies et de la matière noire par gravité et créant un paysage étonnant avec des vides. La gravité attirant la matière affecte également notre vision des objets astronomiques. Lorsque la lumière se déplace des galaxies lointaines vers la Terre, l’attraction gravitationnelle d’autres objets se trouvant sur le trajet infléchit la lueur. En conséquence, les galaxies observées sont déformées en raison du phénomène de lentille gravitationnelle. Dans ces distorsions, il existe une grande quantité d'informations permettant une meilleure compréhension de la distribution de la matière dans l'univers et de la nature de l'énergie noire.

La carte HSC est basée sur les données du télescope japonais Subaru et permet aux chercheurs de mesurer la distorsion gravitationnelle dans les images de 10 millions de galaxies.

Nouvelle carte tridimensionnelle de la matière noire dans l'univers

À gauche: carte tridimensionnelle de la matière noire de l’Univers, dérivée de l’une des six zones d’observation HSC et affichée en arrière-plan avec différentes nuances de bleu (les zones claires sont une matière noire). La carte est dérivée des distorsions des formes galactiques, indiquées par des lignes blanches. Leur longueur transmet la quantité de distorsion et l'angle correspond à la direction. Droite: les mesures sont activées par la lumière de galaxies lointaines traversant l'univers et par des matières différentes à différentes époques. HSC scanne l'univers le plus proche sous une forme plus étroite, mais profonde, grâce à laquelle il est possible d'étudier les galaxies les plus faibles et de former une carte claire de la distribution de la matière noire.

Les chercheurs ont comparé la nouvelle carte aux fluctuations prévues par les observations satellites de Planck. Les mesures de HSC étaient inférieures, mais le modèle de Planck était cohérent sur le plan statistique. La situation avec des résultats plus faibles fait encore douter de savoir si l'énergie noire se conduit comme constante cosmologique d'Einstein.

Nouvelle carte tridimensionnelle de la matière noire dans l'univers

Les contraintes cosmologiques sur le cluster de l’univers actuel (S8) sont prédites à l’aide d’observations de l’espace à des moments différents. La mesure HSC est affichée en rouge et est considérée comme l'une des mesures les plus distantes utilisant un lentillage gravitationnel faible. Ils doivent être comparés aux résultats de Planck, obtenus à partir des observations du rayonnement de fond dans le premier univers, et d’autres expériences modernes KiDS et DES.

La carte fournit une image plus complète de la quantité d’énergie sombre, révélant les détails de ses propriétés et la participation à l’accélération du processus d’expansion spatiale. Mesurer la distorsion causée par la lentille gravitationnelle est difficile. Le fait est que cet effet est faible et que des distorsions dans les formes galactiques peuvent être créées par l'atmosphère, le télescope et le détecteur. Pour obtenir des informations précises, les scientifiques doivent s’assurer que tous les effets ne concernent que la lentille.

Nouvelle carte tridimensionnelle de la matière noire dans l'univers

Les études de lentilles, comme HSC, préfèrent un univers beaucoup moins solide que celui prédit par Planck. Les images montrent une différence légère mais perceptible avec le modèle d'ordinateur. Est-ce une fluctuation statistique? Les astronomes continuent de collecter davantage de données pour comprendre ce problème.

Par conséquent, l’équipe a créé une modélisation détaillée des données de simulation pour HSC à partir d’images du télescope spatial Hubble. Dans ces simulations, nous avons réussi à trouver des corrections aux formes galactiques afin d’éliminer les déformations de forme causées par des effets extérieurs. Les résultats sont extraits de la première année de données d'étude HSC. En règle générale, HSC devrait collecter des données pendant 5 ans, ce qui révélera encore mieux le comportement de l'énergie noire et aidera à étudier l'évolution des galaxies et des amas galactiques massifs.

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