Hubble’ın Anketler için Gelişmiş Kamerasını kullanarak, gökbilimciler uzak bir galakside görünmeyen karanlık maddeyi grafik haline getirerek evrendeki en keskin ve en ayrıntılı karanlık madde haritalarından birini oluşturabildiler. Görünmez ve belirsiz bir madde aramak zor bir iştir, fakat astronomların on yılı aşkın bir süredir yapmaya çalıştığı bir iştir. Bu yeni harita aynı zamanda evrendeki diğer gizemli şeyler - karanlık enerji - ve evrenin ilk biçimlendirici yıllarında nasıl bir rol oynadığına dair ipuçları sağlayabilir.
JPL'de Dan Coe liderliğindeki bir ekip, Hubble'ı 2.2 milyar ışık yılı uzaklıkta bulunan Abell 1689'a bakmak için kullandı. Kümenin çoğunlukla karanlık maddeden gelen yerçekimi, kozmik bir büyüteç gibi davranır, arkasındaki uzak gökadalardan gelen ışığı büker ve yükseltir. Yerçekimi mercekleme adı verilen bu efekt, bu galaksilerin çoklu, çarpık ve büyük ölçüde büyütülmüş görüntülerini üreterek galaksilerin çarpık ve bulanık görünmesini sağlar. Gökbilimciler çarpık görüntüleri inceleyerek kümedeki karanlık madde miktarını tahmin ettiler. Kümenin yerçekimi yalnızca görünür galaksilerden gelseydi, mercek çarpıklıkları çok daha zayıf olurdu.
Buldukları şey, karanlık enerjinin zorlanması büyümelerini engellemeden önce galaksi kümelerinin beklenenden daha önce oluşmuş olabileceğini gösteriyor.
Karanlık enerji, galaksileri aralarındaki boşluğu uzatarak birbirlerinden ayırır, böylece galaksi kümeleri adı verilen dev yapıların oluşumunu bastırır. Gökbilimcilerin bu ilkel savaş çekişini sorgulayabilmelerinin bir yolu, karanlık maddenin kümelerdeki dağılımını haritalamaktır.
“Lensli görüntüler büyük bir bulmaca gibidir,” dedi Coe. “Burada, ilk defa Abell 1689'un kütlesini, tüm bu arka plan gökadaları gözlemlenen konumlarına göre ayarlayacak şekilde düzenlemenin bir yolunu bulduk.” Coe bu bilgileri, kümenin karanlık madde dağılımının öncekinden daha yüksek çözünürlüklü bir haritasını üretmek için kullandı.
Daha yüksek çözünürlüklü kütle haritalarına dayanarak, Coe ve ortak çalışanları, Abell 1689'un çekirdeğinin, yapı büyümesinin bilgisayar simülasyonlarına dayanarak, boyutunda bir küme için beklenenden çok daha yoğun olduğunu gösteren önceki sonuçları doğrulamaktadır. Abell 1689, benzer şekilde yoğun çekirdeklere sahip olduğu iyi incelenmiş diğer birkaç kümeye katılır. Bulgu şaşırtıcıdır, çünkü karanlık enerjinin evrenin tarihinde erken sürülmesi tüm galaksi kümelerinin büyümesini engellerdi.
“Bu nedenle galaksi kümeleri bugün gördüğümüz sayıları arttırmak için milyarlarca yıl önce oluşmaya başlamıştı” dedi Coe. “Daha önceki zamanlarda, evren daha küçük ve daha yoğun bir şekilde karanlık madde ile doluydu. Abell 1689, erken evrende onu çevreleyen yoğun madde tarafından doğumda iyi beslenmiş gibi görünüyor. Küme, bugün gözlemlediğimiz gibi görünmesi için bu yığınını yetişkin yaşamı boyunca taşıdı. ”
Gökbilimciler, karanlık enerjinin olası etkisini doğrulamak için daha fazla küme üzerinde çalışmayı planlıyorlar. Devasa gökada kümelerindeki karanlık maddeleri analiz edecek önemli bir Hubble programı, Hubble (CLASH) ile Küme Lensleme ve Süpernova anketidir. Bu ankette, teleskop önümüzdeki üç yıl içinde toplam bir ay boyunca 25 küme üzerinde çalışacaktır. CLASH kümeleri, büyük miktarlarda sıcak gaz içerdiklerini gösteren güçlü X-ışını emisyonları nedeniyle seçilmiştir. Bu bolluk, kümelerin aşırı büyük olduğu anlamına gelir. Bu kümeleri gözlemleyerek, gökbilimciler karanlık madde dağılımlarını haritalayacak ve erken küme oluşumu ve muhtemelen erken karanlık enerjinin daha kesin kanıtlarını arayacaklardır.
