Questa mappa della materia oscura nell'Universo è stata ottenuta dai dati del sondaggio KiDS, utilizzando il VLT Survey Telescope presso l'Osservatorio dell'ESO al Paranal in Cile. Rivela una vasta rete di regioni dense (chiare) e vuote (scure). Questa immagine è una delle cinque porzioni di cielo osservate da KiDS. Qui l'invisibile materia oscura si vede resa in rosa, coprendo un'area di cielo circa 420 volte la dimensione della luna piena. Questa ricostruzione dell'immagine è stata realizzata analizzando la luce raccolta da oltre tre milioni di galassie distanti più di 6 miliardi di anni luce. Le immagini della galassia osservate sono state deformate dall'attrazione gravitazionale della materia oscura mentre la luce viaggiava attraverso l'Universo. Alcune piccole regioni oscure, dai confini netti, appaiono in questa immagine. Sono le posizioni di stelle luminose e altri oggetti vicini che intralciano le osservazioni di galassie più lontane e sono quindi mascherate in queste mappe poiché in queste aree non è possibile misurare alcun segnale con lente debole. Credito:Kilo-Degree Survey Collaboration/H. Hildebrandt &B. Giblin/ESO
Analisi di un'indagine di una nuova galassia gigante, realizzato con il VLT Survey Telescope dell'ESO in Cile, suggerisce che la materia oscura potrebbe essere meno densa e distribuita più uniformemente nello spazio di quanto si pensasse in precedenza. Un team internazionale ha utilizzato i dati del Kilo Degree Survey (KiDS) per studiare come la luce proveniente da circa 15 milioni di galassie distanti sia stata influenzata dall'influenza gravitazionale della materia sulle scale più grandi dell'Universo. I risultati sembrano essere in disaccordo con i risultati precedenti del satellite Planck.
Hendrik Hildebrandt dell'Argelander-Institut für Astronomie di Bonn, La Germania e Massimo Viola dell'Osservatorio di Leiden nei Paesi Bassi hanno guidato un team di astronomi di istituzioni di tutto il mondo che hanno elaborato le immagini del Kilo Degree Survey (KiDS), che è stato realizzato con il VLT Survey Telescope (VST) dell'ESO in Cile. Per la loro analisi, hanno usato le immagini del sondaggio che coprivano cinque porzioni di cielo che coprivano un'area totale di circa 2200 volte la dimensione della Luna piena, e contenente circa 15 milioni di galassie.
Sfruttando la squisita qualità dell'immagine disponibile per il VST presso il sito del Paranal, e utilizzando software informatici innovativi, il team è stato in grado di effettuare una delle misurazioni più precise mai fatte di un effetto noto come taglio cosmico. Questa è una variante sottile della lente gravitazionale debole, in cui la luce emessa da galassie lontane è leggermente deformata dall'effetto gravitazionale di grandi quantità di materia, come gli ammassi di galassie.
Nel taglio cosmico, non sono ammassi di galassie ma strutture su larga scala nell'Universo che deformano la luce, che produce un effetto ancora minore. Indagini molto ampie e profonde, come KiDS, sono necessari per garantire che il segnale di taglio cosmico molto debole sia abbastanza forte da essere misurato e possa essere utilizzato dagli astronomi per mappare la distribuzione della materia gravitante. Questo studio prende la più grande area totale del cielo mai mappata con questa tecnica finora.
intrigante, i risultati della loro analisi sembrano non essere coerenti con le deduzioni dai risultati del satellite Planck dell'Agenzia spaziale europea, la principale missione spaziale che sonda le proprietà fondamentali dell'Universo. In particolare, la misurazione del team di KiDS di quanto la materia sia grumosa in tutto l'Universo, un parametro cosmologico chiave, è significativamente inferiore al valore derivato dai dati di Planck.
Spiega Massimo Viola:"Questo ultimo risultato indica che la materia oscura nella rete cosmica, che rappresenta circa un quarto del contenuto dell'Universo, è meno grumoso di quanto si credesse in precedenza."
La materia oscura rimane sfuggente alla rilevazione, la sua presenza si deduce solo dai suoi effetti gravitazionali. Studi come questi sono il miglior modo attuale per determinare la forma, scala e distribuzione di questo materiale invisibile.
Il risultato a sorpresa di questo studio ha anche implicazioni per la nostra più ampia comprensione dell'Universo, e come si è evoluto durante i suoi quasi 14 miliardi di anni di storia. Un tale disaccordo apparente con i risultati precedentemente stabiliti da Planck significa che gli astronomi potrebbero ora dover riformulare la loro comprensione di alcuni aspetti fondamentali dello sviluppo dell'Universo.
Hendrik Hildebrandt commenta:"Le nostre scoperte aiuteranno a perfezionare i nostri modelli teorici di come l'Universo è cresciuto dal suo inizio fino ai giorni nostri".
Questa mappa della materia oscura nell'Universo è stata ottenuta dai dati del sondaggio KiDS, utilizzando il VLT Survey Telescope presso l'Osservatorio dell'ESO al Paranal in Cile. Rivela una vasta rete di regioni dense (chiare) e vuote (scure). Questa immagine è una delle cinque porzioni di cielo osservate da KiDS. Qui l'invisibile materia oscura si vede resa in rosa, coprendo un'area di cielo circa 400 volte la dimensione della luna piena. Questa ricostruzione dell'immagine è stata realizzata analizzando la luce raccolta da oltre 2,5 milioni di galassie distanti più di 6 miliardi di anni luce. Le immagini della galassia osservate sono state deformate dall'attrazione gravitazionale della materia oscura mentre la luce viaggiava attraverso l'Universo. Alcune piccole regioni oscure, dai confini netti, appaiono in questa immagine. Sono le posizioni di stelle luminose e altri oggetti vicini che intralciano le osservazioni di galassie più lontane e sono quindi mascherate in queste mappe poiché in queste aree non è possibile misurare alcun segnale con lente debole. Credito:Kilo-Degree Survey Collaboration/H. Hildebrandt &B. Giblin/ESO
L'analisi KiDS dei dati dal VST è un passo importante, ma ci si aspetta che i futuri telescopi effettuino rilevamenti del cielo ancora più ampi e profondi.
Il co-responsabile dello studio, Catherine Heymans dell'Università di Edimburgo nel Regno Unito aggiunge:"Svelare ciò che è accaduto dal Big Bang è una sfida complessa, ma continuando a studiare i cieli lontani, possiamo costruire un quadro di come si è evoluto il nostro Universo moderno".
"Al momento vediamo un'intrigante discrepanza con la cosmologia di Planck. Le future missioni come il satellite Euclid e il Large Synoptic Survey Telescope ci permetteranno di ripetere queste misurazioni e capire meglio cosa ci sta realmente dicendo l'Universo, " conclude Konrad Kuijken (Osservatorio di Leida, Paesi Bassi), chi è il ricercatore principale dell'indagine KiDS.
Questa ricerca è stata presentata nel documento intitolato "KiDS-450:Cosmological parameter constraints from tomographic debole gravitazionale lensing", di H. Hildebrandt et al., apparire in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .
