Prošlog septembra, svemirski teleskop Džejms Veb, ili JVST, otkrio je JVST-ER1g, masivnu drevnu galaksiju koja se formirala kada je univerzum bio samo četvrtina njegove sadašnje starosti. Iznenađujuće, Ajnštajnov prsten je povezan sa ovom galaksijom. To je zato što JVST-ER1g deluje kao sočivo i savija svetlost iz udaljenog izvora, koji se onda pojavljuje kao prsten — fenomen koji se zove snažno gravitaciono sočivo, predviđen u Ajnštajnovoj teoriji opšte relativnosti.
Ukupna masa zatvorena unutar prstena ima dve komponente: zvezdanu i tamnu materiju.
„Ako od ukupne mase oduzmemo zvezdnu masu, dobićemo masu tamne materije unutar prstena“, rekao je Hai-Bo Ju, profesor fizike i astronomije na Kalifornijskom univerzitetu u Riversajdu, čiji je tim objavio novi rad o JVST-ER1g u časopisu The Astrophisical Journal Letters. „Ali vrednost za masu tamne materije izgleda veća od očekivane. Ovo je zbunjujuće. U našem radu nudimo objašnjenje.“
Oreol tamne materije je oreol nevidljive materije koja prožima i okružuje galaksiju poput JVST-ER1g. Iako tamna materija nikada nije otkrivena u laboratorijama, fizičari su uvereni da tamna materija, koja čini 85% materije univerzuma, postoji.
„Kada se obična materija — netaknuti gas i zvezde — sruši i kondenzuje u oreol tamne materije JVST-ER1g, ona možda komprimuje oreol, što dovodi do velike gustine“, rekao je Demao Kong, student druge godine diplomskog studija na UCR, koji je vodio analizu. „Naše numeričke studije pokazuju da ovaj mehanizam može objasniti visoku gustinu tamne materije JVST-ER1g – više mase tamne materije u istoj zapremini, što rezultira većom gustinom.“
Prema Daneng Jangu, postdoktorskom istraživaču na UCR-u i koautoru rada, JVST-ER1g, formiran 3,4 milijarde godina nakon Velikog praska, pruža „odličnu šansu da naučite o tamnoj materiji“.
„Ovaj snažan objekat sočiva je jedinstven jer ima savršen Ajnštajnov prsten, iz kojeg možemo dobiti vredne informacije o ukupnoj masi unutar prstena, što je kritičan korak za testiranje svojstava tamne materije“, rekao je on.
Lansiran na Božić 2021. godine, NASA JVST je orbitalna infracrvena opservatorija. Takođe se zove Veb, dizajniran je da odgovori na pitanja o univerzumu. To je najveći, najsloženiji i najmoćniji svemirski teleskop ikada napravljen.
„JVST nam pruža priliku bez presedana da posmatramo drevne galaksije nastale kada je svemir bio mlad“, rekao je Ju. „Očekujemo da ćemo uskoro videti još iznenađenja od JVST-a i saznati više o tamnoj materiji.
Studiju su podržali Fondacija Džon Templton i Ministarstvo energetike SAD.
Naslov istraživačkog rada otvorenog pristupa je „Hladna tamna materija i samointeragujuće tumačenje tamne materije snažnog gravitacionog sočiva JVST-ER1“.
