Ett Yale-ledt team har tagit fram en av de högsta upplösningskartorna över mörk materia som någonsin skapats, erbjuder ett detaljerat fall för förekomsten av kall mörk materia - tröga partiklar som utgör huvuddelen av materia i universum.

Den mörka materiens karta härleds från Hubble Space Telescope Frontier Fields -data från en trio galaxkluster som fungerar som kosmiska förstoringsglas för att titta in i äldre, mer avlägsna delar av universum, ett fenomen som kallas gravitationslinser.

Yale astrofysiker Priyamvada Natarajan ledde ett internationellt team av forskare som analyserade Hubble -bilderna. "Med data från dessa tre linskluster har vi framgångsrikt kartlagt granulariteten i mörk materia i klustren i utsökt detalj, "Natarajan sa." Vi har kartlagt alla klumpar av mörk materia som data tillåter oss att upptäcka, och har tagit fram den mest detaljerade topologiska kartan över landskapet för mörk materia hittills. "

Forskare tror att mörk materia - teoretiserad, osynliga partiklar som varken reflekterar eller absorberar ljus, men kan utöva gravitation - kan utgöra 80% av materien i universum. Mörk materia kan förklara själva hur galaxer bildas och hur universum är uppbyggt. Experiment på Yale och på andra håll försöker identifiera partikeln av mörk materia; de ledande kandidaterna inkluderar axioner och neutralinos.

"Medan vi nu har en exakt kosmisk inventering för mängden mörk materia och hur den fördelas i universum, själva partikeln förblir gäckande, "Sa Natarajan.

Mörka partiklar tros ge den osynliga massan som är ansvarig för gravitationell linser, genom att böja ljus från avlägsna galaxer. Denna ljusböjning ger systematiska snedvridningar i formen av galaxer betraktade genom linsen. Natarajans grupp avkodade snedvridningarna för att skapa den nya kartan över mörk materia.

Betydande, kartan matchar nära datasimuleringar av mörk materia som teoretiskt förutses av modellen för kall mörk materia; kall mörk materia rör sig långsamt jämfört med ljusets hastighet, medan varm mörk materia rör sig snabbare. Detta avtal med standardmodellen är anmärkningsvärt med tanke på att allt bevis för mörk materia hittills är indirekt, sa forskarna.

De högupplösta simuleringarna som används i studien, känd som Illustris -sviten, härma strukturbildning i universum inom ramen för nuvarande accepterad teori. En studie som beskriver fynden dök upp 28 februari i tidningen Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .