3D-карта тёмной материи от учёных

3D-карта тёмной материи от учёных

Во Вселенной огромное количество материи, которую мы не можем видеть непосредственно. Учёные называют её тёмной материей и точно знают, что она есть, так как её гравитация притягивает звёзды и галактики, меняя их движение. Тёмная материя также притягивает свет, искривляя его путь, — явление, называемое гравитационным линзированием. Основываясь на том, где такое линзирование появляется на небе, международная команда учёных составила подробную 3D-карту тёмной материи.

Главное преимущество космической карты, опубликованной 24 сентября в журнале arXiv, заключается в том, что она поможет учёным выяснить, как и где тёмная энергия — невидимая энергия, которая наполняет Вселенную, ускоряя её расширение, — существует в космосе.

«Эта карта даёт нам более четкое представление о том, сколько тёмной энергии существует, позволяет узнать новое о её свойствах и о том, как она ускоряет расширение Вселенной», — сказала Рейчел Мандельбаум, астроном из Университета Карнеги-Меллон в Питтсбурге.

Чтобы построить карту, исследователи тщательно изучили формы 10 миллионов галактик, в том числе очень далеких, свет от которых, образовавшийся миллиарды лет назад во времена ранней Вселенной, только сейчас достигает Земли. Они измерили, насколько формы этих галактик были искажены по сравнению с ожидаемыми, а затем выявили, какая часть этого искажения была вызвана линзой темной материи, а не эффектами атмосферы или используемого телескопа. Эта разница позволила исследователям сделать вывод о том, сколько света должно было пройти через тёмную материю перед тем, как он достиг Земли.

По словам учёных, новая карта намекает, что тёмная энергия ведёт себя не совсем так, как предполагалось. Для создания карты использовались данные первых пяти лет наблюдений японского телескопа «Субару» на Гавайях в рамках проекта под названием Hyper Suprime-Cam (HSC). Исследования HSC будут продолжаться ещё четыре года, что позволит сделать карту более точной и полной.

• 1014 просмотров

Материя, которую нельзя увидеть

Внимательно всматриваясь в ночное небо астрономы ХХ века заметили кое-что странное – наблюдая за движением небесных тел они обнаружили, что оно отклоняется от законов небесной механики. Как правило подобное отклонение являлось следствием наличия поблизости неизвестного материального тела (или нескольких) – именно так были открыты Нептун и звезда Сириус В. Но так было далеко не всегда.

Впервые «темную материю» как ненаблюдаемую материю, о существовании которой можно судить лишь по ее гравитационному воздействию, описал в 1922 году голландский астроном Якобус Каптейн. Впоследствии его ученик Ян Оорт в 1932 году опубликовал свою, более точную оценку плотности темной материи в Млечном Пути (на основании анализа вертикальных колебаний звезд относительно плоскости Галактики). Благодаря работе ученых в те годы считалось, что темная материя представляет собой в буквальном смысле темное вещество Вселенной, не излучающее достаточно света.

Темная материя не поддается прямому наблюдению, так как не участвует в электромагнитном взаимодействии.

Сегодня мы знаем, что темная материя составляет 80% Вселенной. К доказательствам ее существования на сегодняшний день относятся данные, полученные с помощью гравитационного линзирования, а также компьютерных моделей, описывающих движение галактик и других небесных тел в наблюдаемой Вселенной.

Поскольку материя искривляет пространство-время, астрономы могут составить карту ее существования, глядя на свет, падающий на Землю из далеких галактик. Если свет был искажен, это означает, что на переднем плане есть материя, изгибающая свет, когда он приближается к нам.