Az 5 milliárd fényévre lévő, Cl 0024+17 katalógusszámú galaxishalmazról régóta gyanítják a csillagászok, hogy két önmagában is óriási galaxishalmaz grandiózus összeütközése során keletkezett. A Hubble Űrtávcsővel végzett új megfigyelések kapcsán fény derült arra, hogy az összeolvadás során egy irtózatos méretű gyűrű alakult ki az ily módon létrejött halmaz körül – mégpedig nem akármilyen anyagból: a 2,6 millió fényév átmérőjű struktúrát a mindezidáig titokzatos összetételű sötét anyag alkotja.
A sötét anyag mibenléte – a még misztikusabb sötét energia mellett – a modern kozmológia egyik fogas kérdése. Számos megfigyelési tény – pl. galaxisok rotációs görbéje, galaxishalmazok dinamikája – utal arra, hogy létezik, ráadásul a modellek szerint az Univerzumban lévő anyag és energia kb. 25%-át teszi ki, de rendkívül kevés mód kínálkozik közvetlen kimutatására. A HST jelen megfigyelései a gravitációs lencsézésben rejlő lehetőségeket aknázzák ki az egyébként láthatatlan, csupán a gravitációja által árulkodó sötét anyag "fülön csípésére": a titáni méretű galaxishalmaz eltorzítja és felnagyítja a tőle sokkal távolabb lévő háttérgalaxisok képet. Ezen úton-módon következtetni tudunk a lencséző halmaz tömegére, sőt, annak gravitáló anyageloszlására, amelybe beletartozik a sötét anyag is.
Az így kapott eloszlást összevetették a látható anyag struktúrájával: az eredmény egy különös gyűrű alakú szerkezetet mutatott, amely látszólag teljesen elkülönül a galaxishalmaz barionos anyagától és attól nagy távolságban található. A felvételeket kiértékelő tudósok nehezen hitték el, hogy valós struktúrát látnak, azonban az utólagos analízis egy évében minden próbát kiállt a gyűrű: ezek szerint a két korábbi halmaz ütközése éppen a látóirányunk mentén történt. Az elvégzett szimulációk szerint a bennük lévő sötét anyag a középpontba hullást követően kifelé indult, majd lelassult és feltornyozódott a frissen létrejött óriási halmaz gravitációjának hatására.
A Cl 0024+17 jelű galaxishalmazban lévő látható anyagot mutató HST felvételre kék színnel montírozták a sötét anyag eloszlását jelző térképet. A jól elkülönülő gyűrű alakú struktúra átmérője kb. akkora, mint az Andromeda-köd tőlünk mért távolsága.
Az eredményt publikáló csillagászok szerint a gyűrű felfedezése az eddigi legerősebb bizonyíték a sötét anyag létezése mellett. Mindemellett nyomon követhető, hogy hogyan reagál a sötét anyag a gravitációs hatásokra, valamint a látható, barionos anyagtól való elkülönülés segíthet megérteni a két anyagfajta közti alapvető különbségeket.
Forrás: STScI-PR-2007-17
