ラトガーズの研究者は、これらの宇宙システムがどのように拡大して進化するかを明らかにするユニークな「指紋」を発見しました。
ラトガース大学が率いる科学者グループは、暗黒物質によって形作られた宇宙の目に見えないフレームワークに隠された手がかりを使用して、銀河がどのように成長するかについての新しい証拠を見つけました。
で公開された調査結果天体物理学のジャーナルレター、チームが特別なタイプの銀河であるライマン・アルファエミッターのこれまでで最大のコレクションとして説明しているものに基づいています。これらの銀河が数十億年にわたってどのようにクラスター化されたかを追跡することにより、研究者は、銀河が周囲の暗黒物質にどのように接続されているか、そして宇宙が老化するにつれてどのように変化するかについての新たな洞察を得ました。
「これらの指紋を分析することで、銀河を取り巻く暗黒物質の塊についての洞察が得られます」と、ラトガース芸術科学科学の物理学および天文学の著名な教授であり、研究の著者であるエリック・ガウィザーは言いました。 「この研究によって明らかにされた暗黒物質の大衆は、ライマン・アルファ放射銀河が私たちのような現在の銀河に進化したという考えと一致しています天の川。」
チームの作業では、宇宙の歴史の3つの別々の段階から広場画像を調べました。ビッグバン。彼らが発見したのは、暗黒物質が最も重度が集中している場所を明らかにした明確で指紋のようなパターンでした。
宇宙の目に見えない接着剤
科学者によると、光やエネルギーを放出しない神秘的な物質である暗黒物質は見ることができませんが、宇宙のほとんどの問題を構成しています。彼らは、その重力が銀河の動きとこれらの広大な宇宙システムが宇宙にどのように配置されるかに影響するため、暗黒物質が存在することを知っています。
ラトガースの博士課程の学生であるダニ・ヘレラが率いるこの研究は、Odin（狭帯域での100平方度のデカムイメージング）調査のデータを使用しました。
研究者は、これまでに行われた最大の深い調査の1つで、Cosmic Evolution Survey Deep Field（COSMOS）として知られる空の地域から取られたデータに焦点を当てました。宇宙を深く見て、遠い過去を見て、彼らはビッグバンの約28億、21億、および14億年後に3つの期間を見ました。これらの期間中、Lyman-Alpha Emitter Galaxiesは若く、星を積極的に形成し、研究に理想的なマーカーになりました。また、特別な輝きを放つ水素ガスも含まれています。これにより、科学者は遠い宇宙でそれらの多くを発見することができます。
「私たちは、重力が銀河を融合させ、成長させる暗黒物質を見つけたかったのです」とヘレラは言いました。 「それがどこにあり、どのように進化したかを理解することは、宇宙自体がどのように進化したかを理解するのに役立ちます。」
ヘレラ氏によると、暗黒物質は、ガスをまとめて銀河を形成するのに役立つ重力「接着剤」として機能することにより、銀河形成において重要な役割を果たします。その目に見えない質量は、銀河が成長、融合、進化できる空間に深い井戸を作り出し、宇宙の大規模な構造を形成します。
「私たちはこれらの銀河の塊を使用して、暗黒物質が最も密度が高い場所を特定しました」とガウィザーは言いました。 「輪郭マップでそれを視覚化することで、ハイキングマップが標高を示す方法で、遠い宇宙の暗黒物質の「指紋」を観察することができます。」
ライマン・アルファ銀河のまれな垣間見る
1つの結果が際立っていました。銀河をホストできる暗黒物質の密な領域の3〜7％は、ライマン・アルファ放射銀河を含んでいると彼らは発見した。これは、ライマン・アルファ放射銀河を、暗黒物質が最も密度が高い場所で形成される銀河のわずかな割合を表していることを意味します。低い割合は、短命の段階で銀河が観察されたことを示唆しており、ライマン・アルファの光で数十億年から数億年にわたって輝いています。
これらの結果を明らかにするために、研究者はクラスタリングと呼ばれる手法を使用しました。これは、ランダム分布と比較して銀河がどのようにグループ化されるかを測定します。彼らは、銀河のペアをカウントする方法である角度相関関数を計算しました。
科学者たちによると、この研究は、銀河の進化の理解を深めるだけでなく、科学者が宇宙の構造のモデルを改良するのにも役立ちます。 Odinの調査が続くと、将来の研究がより多くの銀河に拡大し、宇宙Webのより完全な見方を提供すると彼らは言いました。
「私たちの望遠鏡には見えないものの、暗黒物質は目に見える材料との相互作用を通じて宇宙を形作ります」とガウィザーは言いました。 「それが何であるかを理解しようとする人もいますが、他の人は、この研究チームのように、それがどこにあり、それが宇宙の進化について何を意味するのかを理解しようとします。」
参照：「Odin：Z = 2.4、3.1、および4.5での14,000LYα発光銀河のクラスタリング分析、Danisbel Herrera、Eric Gawiser、Barbara Benda、Nicole M. Firestone、Vandana Ramakrakrakrakrakrishnan、Byeongha Moon、Kyoung-Soo、Yangisco Park、Francisco Park、Francisco Park、Francisco Park、 Artale、Robin Ciardullo、Caryl Gronwall、Lucia Guaita、Ho Seong Hwang、Jacob Kennedy、Ankit Kumar、Ann Zabludoff、2025年7月28日、天体物理学の手紙。
2：10.3847/2041-8213/ADE82
資金調達：米国国立科学財団、韓国国立研究財団