Quanta “roba” c’è nell’universo? Penseresti che sarebbe facile capirlo. Ma non è. Gli astronomi aggiungono ciò che possono scoprire e scoprono comunque che nell’universo c’è molto di più di quanto vedono. Quindi, cosa c’è “lì” e come spiegano tutto?
Secondo l’astronomo Mohamed Abdullah (Istituto Nazionale di Ricerca per l’Astronomia e la Geofisica in Egitto e Università di Chiba (Giappone)), l’universo contiene sia componenti oscure che visibili. La materia costituisce solo il 31% dell’universo conosciuto. Il resto è energia oscura, ancora in gran parte sconosciuta. “I cosmologi ritengono che solo il 20% circa di questa materia totale sia costituita da materia ordinaria o ‘barionica’, che comprende stelle, galassie, atomi e vita”, ha affermato. “circa l’80%” [of all matter] È costituito da materia oscura, la cui natura misteriosa non è ancora nota, ma potrebbe essere costituita da alcune particelle subatomiche non ancora scoperte.
Determina la composizione dell’universo utilizzando i gruppi di galassie
Le migliori misurazioni della “roba dell’universo” provengono dal satellite Planck, che ha mappato l’universo. Ha studiato il fondo cosmico a microonde, la radiazione rimasta dal Big Bang, circa 13,8 miliardi di anni fa. Le misurazioni di Planck hanno permesso agli astronomi di arrivare alle misurazioni “gold standard” della materia totale nell’universo. Tuttavia è sempre una buona idea verificare Planck utilizzando altri metodi.
Abdullah e un team di scienziati hanno fatto proprio questo. Hanno usato un altro metodo chiamato relazione di ricchezza del cluster. Fondamentalmente misura il numero di membri della galassia in un ammasso per determinarne la massa. Secondo l’astronomo e membro del team Gillian Wilson, fornisce un modo per misurare la materia cosmica. “Poiché gli attuali ammassi di galassie si sono formati da materia collassata nel corso di miliardi di anni sotto l’influenza della propria gravità, il numero di ammassi osservati attualmente, o la cosiddetta ‘abbondanza di ammassi’, è molto sensibile alle condizioni cosmiche”, ha spiegato. “In particolare, la quantità totale di materia.”, sottolineando che il metodo confronta il numero e la massa osservati delle galassie per unità di volume con le previsioni delle simulazioni numeriche.
Non è un metodo semplice perché è difficile misurare con precisione la massa di qualsiasi ammasso di galassie. Gran parte della massa dell’ammasso è costituita da materia oscura. In altre parole, ciò che vedi nel set non è necessariamente tutto ciò che ottieni. Quindi, la squadra ha dovuto diventare intelligente. Hanno sfruttato il fatto che gli ammassi più massicci contengono più galassie rispetto alle galassie meno massicce. Poiché tutte le galassie contengono stelle luminose, per stimare la massa totale viene utilizzato il numero di galassie in ciascun gruppo. In sostanza, il team ha misurato il numero di galassie in ciascun ammasso del campione e ha poi utilizzato tali informazioni per stimare la massa totale di ciascun ammasso.
Abbinamento Planck
Il risultato di tutte le misurazioni e simulazioni corrisponde approssimativamente ai numeri di Planck per la massa nell’universo. Hanno scoperto un universo composto per il 31% da materia e per il 69% da energia oscura. Sembra anche concordare con altri lavori svolti dal team per misurare le masse delle galassie. Per ottenere i risultati, il team di Mohammed ha potuto utilizzare studi spettroscopici degli ammassi per determinarne le distanze. Le osservazioni hanno anche permesso loro di sapere quali galassie appartengono a gruppi specifici.
Anche le simulazioni sono state cruciali per questo lavoro. Le osservazioni effettuate dalla Sloan Digital Sky Survey hanno permesso al team di compilare un catalogo di ammassi di galassie chiamato “GalWeight”. Hanno poi confrontato le collezioni presenti nel catalogo con le loro simulazioni. Il risultato è stato un calcolo della materia totale nell’universo basato sulla relazione massa-ricchezza.
Questa tecnologia è abbastanza potente da essere utilizzata quando arrivano nuovi dati astronomici da diversi strumenti. Secondo Wilson, il lavoro del team dimostra che la tecnologia MRR va oltre il loro lavoro. “La tecnologia MRR può essere applicata a nuovi set di dati che stanno diventando disponibili da immagini ad ampio campo e profonde e da indagini spettroscopiche di galassie come Dark Energy Survey, Dark Energy Spectroscopic Instrument, Euclid Telescope, eROSITA telescopio e James Telescopio spaziale Webb. Egli ha detto.
I risultati mostrano anche che l’abbondanza di massa è una tecnica competitiva per vincolare i parametri cosmologici. Completa anche le tecniche non focalizzate sul gruppo. Questi includono l’anisotropia della CMB, le oscillazioni acustiche barioniche, le supernovae di tipo Ia o la lente gravitazionale. Ognuno di questi è anche uno strumento utile per misurare diverse proprietà dell’universo.
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I ricercatori hanno dimostrato che la maggior parte dell’universo è costituita da energia oscura
Vincolare i parametri cosmologici utilizzando la relazione ricchezza cluster-massa
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