Un team guidato da Yale ha prodotto una delle mappe della materia oscura a più alta risoluzione mai create, offrendo un caso dettagliato dell'esistenza della materia oscura fredda, particelle lente che costituiscono la maggior parte della materia nell'universo.

La mappa della materia oscura è derivata dai dati di Hubble Space Telescope Frontier Fields di un trio di ammassi di galassie che fungono da lenti d'ingrandimento cosmiche per sbirciare nei vecchi, parti più lontane dell'universo, un fenomeno noto come lente gravitazionale.

L'astrofisico di Yale Priyamvada Natarajan ha guidato un team internazionale di ricercatori che ha analizzato le immagini di Hubble. "Con i dati di questi tre ammassi di lenti abbiamo mappato con successo la granularità della materia oscura all'interno degli ammassi con dettagli squisiti, "Ha detto Natarajan. "Abbiamo mappato tutti i gruppi di materia oscura che i dati ci permettono di rilevare, e hanno prodotto la mappa topologica più dettagliata fino ad oggi del panorama della materia oscura".

Gli scienziati credono che la materia oscura, teorizzata, particelle invisibili che non riflettono né assorbono la luce, ma sono in grado di esercitare la gravità, possono comprendere l'80% della materia nell'universo. La materia oscura può spiegare la natura stessa di come si formano le galassie e come è strutturato l'universo. Gli esperimenti a Yale e altrove stanno tentando di identificare la particella di materia oscura; i principali candidati includono assioni e neutralini.

"Mentre ora abbiamo un preciso inventario cosmico per la quantità di materia oscura e come è distribuita nell'universo, la particella stessa rimane sfuggente, "Ha detto Natarajan.

Si pensa che le particelle di materia oscura forniscano la massa invisibile responsabile della lente gravitazionale, piegando la luce proveniente da galassie lontane. Questa flessione della luce produce distorsioni sistematiche nelle forme delle galassie viste attraverso l'obiettivo. Il gruppo di Natarajan ha decodificato le distorsioni per creare la nuova mappa della materia oscura.

In modo significativo, la mappa corrisponde strettamente alle simulazioni al computer della materia oscura teoricamente previste dal modello della materia oscura fredda; la materia oscura fredda si muove lentamente rispetto alla velocità della luce, mentre la materia oscura calda si muove più velocemente. Questo accordo con il modello standard è notevole dato che tutte le prove per la materia oscura finora sono indirette, hanno detto i ricercatori.

Le simulazioni ad alta risoluzione utilizzate nello studio, conosciuta come la suite Illustris, mimare la formazione di strutture nell'universo nel contesto della teoria correntemente accettata. Uno studio che dettaglia i risultati è apparso il 28 febbraio sulla rivista Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .