Precyzyjne pomiary masy galaktycznej
Gromady galaktyk to skrajnie masywne układy, które działają jak potężne soczewki grawitacyjne. Jako centra dystrybucji masy we Wszechświecie, w rękach kosmologów stanowią niesamowicie czułe narzędzie badawcze. Ogniskują one światło odległych kwazarów wędrujące w naszym kierunku, co sprawia, że ich obraz staje się jaśniejszy i większy — podobnie jak w przypadku szkieł powiększających. Finansowani przez UE naukowcy wykorzystują ten efekt, by zajrzeć w otaczający nas Wszechświat głębiej niż byłoby to możliwe przy użyciu konwencjonalnych teleskopów. Podczas prac prowadzonych w ramach projektu "Studying gravitational lensing magnification with PAU and other surveys" (LENSMAGPAU) naukowcom udało się usprawnić technikę soczewkowania grawitacyjnego pod kątem badania ciemnej materii skoncentrowanej w gromadach galaktyk. Odpowiednio oddalone od Ziemi kwazary o znanej wielkości i kształcie potraktowano jako źródło światła. Ich obraz został rozciągnięty i powiększony przez bliższe gromady galaktyk. Stopień powiększenia kwazarów źródłowych posłużył do obliczenia mas gromad galaktyk. Naukowcy uczestniczący w projekcie LENSMAGPAU zbadali także zmiany koloru źródła będące wynikiem obecności pyłu w soczewkach grawitacyjnych. Powiązanie tych dwóch parametrów umożliwiło określenie profili masowych gromad galaktyk oraz jasnych czerwonych galaktyk. Obliczenia dotyczyły w szczególności profili masowych gromad galaktyk na podstawie przeglądu nieba Sloan Digital Sky Survey. Wyniki tych obliczeń są zgodne z wcześniejszymi analizami katalogowymi, co pozwala sądzić, że błędy systematyczne powiększenia soczewkowego zostały pomyślnie wykluczone. Nowo opracowana technika wdrażana jest obecnie z wykorzystaniem danych pochodzących z inicjatywy Physics of the Accelerating Universe (PAU), hiszpańskiego projektu współpracy rozpoczętego w roku 2014, którego celem jest poznanie natury ciemnej materii występującej we Wszechświecie. W związku z tym, że ilość ciemnej materii przewyższa ilość "normalnej" materii sześciokrotnie, sądzi się, że odpowiada ona za niemal wszystkie przypadki soczewkowania grawitacyjnego.
Słowa kluczowe
Masa galaktyczna, soczewkowanie grawitacyjne, galaktyki, kwazary, ciemna materia
