Udaljen 3,8 milijardi svjetlosnih godina, skup Bullet pruža jedan od najuvjerljivijih dokaza da većinu svemira čini nešto što ne možemo vidjeti – ali itekako možemo izmjeriti.
Sudaranje dviju golemih skupina galaksija, udaljenih gotovo četiri milijarde svjetlosnih godina, pruža jedan od najjasnijih dokaza da većinu svemira čini nešto što ne možemo vidjeti – ali možemo izmjeriti.
Sve što opažamo – zvijezde, planeti, plin, prašina, ljudi – čini samo pet posto svemira. Ostatak otpada na dvije zagonetne komponente: tamnu energiju, odgovornu za ubrzano širenje svemira, i tamnu tvar – nevidljivu masu koja ne emitira ni apsorbira svjetlost, ali snažno djeluje gravitacijski.
Tamna tvar ključni je dio standardnog modela kozmologije, no nije općeprihvaćena bez zadrške. Dio znanstvene zajednice zagovara alternativna tumačenja, poput modificirane Newtonove dinamike (MOND), prema kojoj bi se gravitacija ponašala drugačije na razini galaksija i klastera. No svemir ne priznaje argumente – samo mjerenja. A jedna od najjasnijih potvrda tamne tvari dolazi iz spektakularnog sudara poznatog kao skup Bullet.
Skupine galaksija u izravnom sudaru
Skupine galaksija su golemi gravitacijski vezani sustavi koji sadrže stotine do tisuće galaksija, vrući međugalaktički plin i, kako pokazuju promatranja, značajne količine tamne tvari. Skup Bullet, koji se sastoji od dviju skupina u frontalnom sudaru, znanstvenicima omogućuje jedinstven pogled na ponašanje tih komponenti.
U rendgenskim zrakama se jasno vidi gdje se nalazi vreli plin – glavna komponenta obične materije. No analiza gravitacijskih leća, koje nastaju kada masa zakrivljuje prostor-vrijeme i savija putanju svjetlosti, pokazuje da se većina mase nalazi drugdje. To je masivna, nevidljiva struktura – tamna tvar – koja prolazi kroz sudar gotovo bez otpora.
“Kada su se skupine sudarile, njihovi su oblaci plina usporeni i zaostali, što potvrđuju promatranja u rendgenskom spektru,” rekao je Kyle Finner, suautor studije i znanstvenik s instituta IPAC pri Caltechu. “No tamna tvar, koja ne sudjeluje u elektromagnetskim interakcijama, nastavila je gotovo nesmetano dalje.”
James Webb precizno mjeri raspodjelu mase
U novoj studiji, znanstvenici su se oslonili na podatke svemirskog teleskopa James Webb, čiji infracrveni instrument NIRCam omogućuje precizna promatranja udaljenih objekata. Snimke tisuća galaksija – uključujući i zvijezde izbačene iz svojih matičnih galaksija – omogućile su znatno točniju rekonstrukciju raspodjele mase u skupu Bullet.
“Gravitacijske leće omogućuju nam da odredimo gdje se nalazi masa, čak i kada je ne možemo izravno promatrati,” objasnio je James Jee, suautor studije, profesor na Sveučilištu Yonsei i istraživač na UC Davis. “To je kao da gledate kroz potpuno bistru vodu. Ne vidite je dok se ne pojave valovi – i tada vidite kako iskrivljuje ono ispod.”
Izopćene zvijezde otkrivaju tamnu tvar
Posebnu ulogu u ovoj analizi imale su zvijezde koje više ne pripadaju nijednoj galaksiji, već slobodno lutaju međugalaktičkim prostorom unutar skupa. Te zvijezde tvore difuznu svjetlost među galaksijama – iznimno slabo, ali mjerljivo zračenje koje se proteže između pojedinačnih galaksija.
Zahvaljujući iznimnoj osjetljivosti teleskopa James Webb, znanstvenici su mogli precizno izmjeriti tu difuznu svjetlost i upotrijebiti je kao alat za kartiranje raspodjele tamne tvari.
“Potvrdili smo da se difuzna svjetlost unutar skupa galaksija može koristiti kao precizan pokazatelj raspodjele tamne tvari, čak i u iznimno dinamičnim uvjetima poput onih u skupu Bullet,” rekao je Sangjun Cha, glavni autor studije.
Sustav je složeniji nego što se pretpostavljalo
Skup Bullet nalazi se na udaljenosti od oko 3,8 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje. Iako se dosad smatralo da se radilo o jednostavnom frontalnom sudaru dviju skupina galaksija, nova promatranja sugeriraju da je veća skupina, koja se danas vidi s lijeve strane slike, možda doživjela još nekoliko manjih sudara – i prije i poslije glavnog prolaza kroz drugu skupinu.
Sustav se tako pokazuje znatno složenijim nego što se ranije mislilo, no osnovna slika ostaje ista: nijedna poznata alternativna teorija gravitacije ne može objasniti ono što se vidi u skupu Bullet, dok se model tamne tvari iznova potvrđuje – ne kao pretpostavka, već kao mjerljiva stvarnost.
🔵 Pridružite se razgovoru!
Imate nešto za podijeliti ili raspraviti? Povežite se s nama na Facebooku i pridružite se zajednici znatiželjnih istraživača u našem Telegram kanalu. Za najnovija otkrića i uvide, pratite nas i na Google Vijestima.
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
