„Marele Îngheț”: Cercetătorii sunt cu un pas mai aproape de a înțelege materia întunecată

O echipă de astrofizicieni din SUA a realizat una din cele mai exacte măsurători făcute vreodată a cantității totale de materie de univers, unul din misterele îndelungate ale cosmosului, relatează MSN.

Răspunsul, publicat luni în Astrophysical Journal, este că materia constituie 31,5% (cu o marjă de eroare de 1,3%) din cantitatea totală de materie și energie care alcătuiesc Universul. Diferența de 68,5% este energie întunecată, o forță misterioasă care cauzează expansiunea accelerării Universului în timp, după cum a fost dedus prin observarea unor supernove distante la sfârșitul anilor 1990.

Altfel spus, asta înseamnă că Universul observabil conține o cantitate de materie echivalentă cu 66 de miliarde de triliarde de masă solară (n.r. masa Soarelui nostru), a declarat pentru AFP Mohamed Abdullah, un astrofizician de la Universitatea California din Riverside și coordonator al studiului.

Majoritatea acestei materii – 80% – este materie întunecată. Natura sa nu este cunoscută în prezent dar ar putea fi constituită din particule subatomice care nu au fost descoperite încă.

Ultima măsurătoare corespunde apropiat cu valorile descoperite anterior de către alte echipe care au folosit diferite metode cosmologice precum măsurarea fluctuațiilor de temperatură în radiația de energie joasă rămasă în urma Big Bang-ului.

„Acesta a fost un proces îndelungat care s-a întins pe parcursul a 100 de ani devenind gradual tot mai precis”, afirmă Gillian Wilson, profesoară la University of California și co-autoare a studiului, adăugând că „e oarecum mișto să poți face o asemenea măsurătoare fundamentală despre Univers fără a părăsi planeta Pământ.

Însă cum cântărești Universul mai exact? Echipa a perfecționat o tehnică veche de 90 de ani care implică observarea modului în care galaxiile orbitează în interiorul roiurilor („clustere”) de galaxii (sisteme masive care conțin mii de galaxii). Aceste observații le-au indicat cât de puternică este atracția gravitațională a fiecărui roi de galaxii ceea ce a permis calcularea masei totale a acestora.

Soarta Universului

De fapt, explică Wilson, tehnica lor a fost concepută inițial de către astronomul inovator Fritz Zwicky, acesta fiind primul care a suspectat în anii 1930 existența materiei întunecate în roiurile de galaxii. Zwicky a observat că atracția gravitațională a galaxiilor observate în roiul Coma apropiat este insuficientă pentru a preveni îndepărtarea rapidă a galaxiilor unele de celelalte și a realizat că trebuie să existe un tip de materie invizibilă care împiedică acest lucru.

Echipa de la Universitatea California care a perfecționat tehnica lui Zwicky a creat un instrument pe care l-a denumit GalWeight, acesta determinând cu o precizie mai ridicată care galaxii aparțin unui anumit roi și care nu. Cercetătorii au folosit instrumentul asupra Sloan Digital Sky Survey, cea mai detaliată hartă 3D a Universului care există în prezent, măsurând masa a 1.800 de roiuri de galaxii și creând un catalog.

La final au comparat numărul roiurilor din catalogul observate pe unitate de volum lor cu o serie de simulări pe calculator, fiecare simulare pornind de la o valoare diferită a masei totale de materie din Univers. Simulările cu prea puțină materie au avut prea puține roiuri în timp ce cele cu prea multă materie au avut mai multe roiuri decât cele observate, cercetătorii găsind o valoare care s-a potrivit exact simulărilor.

Wilson a explicat că având o măsurătoare mai precisă a cantității totale de materie din Univers ne-ar putea aduce cu un pas mai aproape de a înțelege natura materiei întunecate deoarece „știm exact câtă materie ar trebui să căutăm” când oamenii de știință fac experimente cu particule, ca de exemplu cele desfășurate la Marele Accelerator de Hadroni construit de CERN.

În plus, „cantitatea totală de materie întunecată și energie întunecată ne arată soarta Universului”, adaugă Wilson, consensul științific actual fiind că ne îndreptăm spre un „Mare Îngheț” în care galaxiile se îndepărtează tot mai mult unele de celelalte iar stelele din Univers vor rămâne fără combustibil în viitorul foarte îndepărtat.

Citește și: