🔭 Вот самая точная карта невидимой темной материи

Это равнозначно составлению точной карты того, чего мы не можем видеть: группа астрономов только что установила лучшее на сегодняшний день представление о темной материи, этом загадочном компоненте космоса, который невозможно наблюдать напрямую.

Это уникальное изображение, полученное с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, покрывает часть неба, примерно в два с половиной раза превышающую размер полной Луны. Исследователи насчитали почти 800 000 галактик, что намного больше, чем в предыдущих исследованиях. Их метод основан на измерении искажений света далеких звезд — эффекта, вызванного гравитационным влиянием Солнца. темная материясравнимое со зрением через искажающее стекло.

Эта работа подтверждает идею о том, что это невидимое вещество сыграло важную роль в формировании космоса. С самых древних времен оно объединялось, образуя гравитационные колодцы, а затем притягивало обычную материю, из которой формируются звезды и галактики. Без этого вклада крупные структуры, которые мы видим сегодня, вероятно, не могли бы появиться.

Главный интерес этой карты заключается в ее замечательном разрешении и беспрецедентном уровне детализации. В частности, это демонстрирует, что области, плотные в темной материи, совпадают с областями, где находится видимая материя, и эта корреляция выходит за рамки простой случайности. Такая точность стала возможной благодаря возможностям инструментов телескопа Уэбба, в том числе его детектор инфракрасный.

Теперь ученые планируют использовать другие обсерватории, такие как телескоп Евклид Европейского космического агентства, чтобы распространить это картографирование на весь небесный свод. Цель состоит в том, чтобы лучше понять характеристики этого вещества и проследить его эволюцию на протяжении миллиардов лет.

По мнению одного из авторов, эта карта подчеркивает архитекторскую функцию темной материи, которая постепенно структурировала видимый космос. Оно показывает, как незаметный элемент сделал возможным рождение галактик, звезд и, в конечном итоге, планет, подобных нашей.

Карта темной материи, созданная с использованием данных телескопа Джеймса Уэбба.
Фото: доктор Гэвин Лерой/профессор Ричард Мэсси/сотрудничество COSMOS-Webb

Таким образом, это исследование не только дает более ясную картину. Это также обеспечивает полезную основу для будущих исследований состава и прошлого нашей Вселенной. Изученная территория послужит точкой сравнения для будущих картографий, помогая ученым усовершенствовать свои модели.

Явление гравитационного линзирования

Чтобы обнаружить темную материю, астрономы используют эффект, предсказанный общей теорией относительности. Когда свет от далекой галактики проходит вблизи большой концентрации массы, например скопления темной материи, его путь слегка изогнут. Это называется гравитационным линзированием.

Этот эффект позволяет нам выдать присутствие невидимой материи. Анализируя, как изменяется свет от фоновых галактик, исследователи могут реконструировать распределение массы, ответственной за это искажение. Чем более выражена деформация, тем больше концентрация вещества, даже если оно не излучает никакого излучения.

Точность измерений зависит от характеристик приборов. Телескоп Джеймса Уэбба, благодаря своей высокой чувствительности, способен различать очень слабые изменения, что позволяет картировать темную материю с беспрецедентной четкостью. Для создания новой карты этот метод был применен к нескольким сотням тысяч галактик.