Csillagászoknak sikerült pontosan kiszámolni, mennyi anyag van az univerzumban
A Kaliforniai Egyetem riverside-i campusán dolgozó tudóscsoportok egyike kiszámolta az eddig lehetetlennek tűnő feladványt: mennyi anyag van a kozmoszban. Az Astrophysical Journal folyóiratban a napokban közzétett tanulmányuk szerint az anyag a világegyetem 31 százalékát teszi ki, míg a fennmaradó 69 százalék sötét energia.
Mohamed Abdullah, a Kaliforniai Egyetem fizika és csillagászat tanszékének mesterszakos diákja és a tanulmány első szerzője szerint ha a világegyetemben lévő összes anyagot egyenlően oszlatnánk el a térben, akkor az átlagos anyagsűrűség köbméterenként mindössze körülbelül hat hidrogénatommal lenne egyenlő. „De mivel tudjuk, hogy az anyag 80 százaléka valójában sötét anyag, igazából a világegyetemben lévő anyag nagy része nem hidrogénatomokból áll, hanem olyan típusú anyagból, amelyet még a kozmológusok sem értenek” – jegyezte meg.
Abdullah elmagyarázta, hogy az egyik, bizonyítottan használható módszer az univerzumban található anyag összmennyiségének kiszámítására, ha a galaxishalmazok megfigyelt számát és egységnyi térfogatra eső tömegét összehasonlítják a numerikus szimulációk előrejelzéseivel. Ennek egyik oka, hogy a jelenleg létező galaxishalmazok olyan kozmikus anyagból álltak össze, amely évmilliárdokon keresztül töredezett szét saját gravitációjának súlya alatt, és a halmazok száma nagyon érzékeny az adott kozmológiai feltételekre, különösen az univerzumban lévő, összes anyag mennyiségére.
Ha az anyag nagyobb százalékban lenne jelen, akkor több galaxishalmazt lehetne észlelni. Ebből indultak ki a kutatók, akiknek így az volt a kihívás, hogyan mérjék meg a galaxishalmazok számát. Abdullah szerint azonban nagyon nehéz bármelyik galaxishalmaz tömegét is pontosan megmérni, mert az anyag legnagyobb része sötét anyag, amit lehetetlen teleszkópokkal detektálni.
Ezért a csillagászok először egy GalWeight nevű kozmológiai eszközt fejlesztettek ki, amely egy galaxishalmaz tagjainak keringési pályája segítségével méri a galaxishalmaz tömegét. Ezután ráeresztették az eszközüket a Sloan digitális égboltfelmérési program (SDSS) megfigyeléseire és létrehozták a GalWCat19-et, galaxishalmazok nyilvánosan hozzáférhető katalógusát. Végül összehasonlították a nyilvántartásba vett galaxisok számát a világegyetemben lévő anyag mennyiségének kiszámítását végző szimulációkkal. Számításaikat más módszereket használó kutatócsoportok számításaival kombinálva a Kaliforniai Egyetem kutatóinak sikerült megállapítaniuk a lehető legjobb összesített értéket, és végül arra jutottak, hogy a világegyetemben plusz-mínusz 1,3 százalékos eltéréssel 31,5 százalékot tesz ki az anyag és az energia mennyisége.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten:
Elkészült az eddigi legnagyobb 3D-s térkép az univerzumról
Több száz tudós két évtized alatt a világegyetem összesen 11 milliárd évnyi történelmét fejtette vissza, és közben arra is rájöttek, hogy 10 százalékkal gyorsabban tágul az univerzum, mint eddig gondolták.
Magyar fizikusok mesterséges neuronhálózattal erednek a rejtélyes sötét anyag nyomába
Az ELTE TTK Fizikai Intézetének kutatói egy mesterséges neuronhálózaton alapuló módszerrel minden eddiginél több információt tudnak kinyerni az univerzum gravitációs lencsézéssel készített háromdimenziós térképéből.
Egy új elmélet szerint a sötét anyag ősibb, mint maga az ősrobbanás
Nem tudják, mi az, és azt sem, hogy miből lett. A sötétséget próbálja oszlatni a sötét anyag keletkezéséről alkotott új elmélet.