Астрономи пролили світло на будову загадкової темної матерії

Команда японських астрономів зробила безпрецедентне відкриття. За допомогою комплексу радіотелескопів ALMA вона виявила флуктуації в розподілі темної матерії у Всесвіті на масштабах, менших, ніж масштаб великих галактик.

Флуктуації темної матерії. Яскравіший помаранчевий колір вказує на області з високою щільністю темної матерії, а темно-помаранчевий колір вказує на області з низькою щільністю. Білий і синій кольори представляють гравітаційно-лінзовані об’єкти, які спостерігаються ALMA. Джерело: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), K.T. Inoue et al.

Темна матерія — це матеріал, що становить значну частину маси Всесвіту. Ми не можемо її побачити. Темна матерія не випромінює, не поглинає і не відбиває світло. Її присутність видає лише гравітаційний вплив на звичайну матерію. Зокрема, саме через темну матерію зовнішні частини близьких до нас спіральних галактик обертаються швидше, ніж повинні, з урахуванням спостережуваної маси звичайної речовини.

Оскільки темна матерія розподілена в просторі не рівномірно, а згустками, її гравітація може дещо змінювати траєкторію електромагнітного випромінювання (зокрема радіохвиль) від віддалених джерел світла. Цей ефект відомий під назвою гравітаційне лінзування. Спостереження показали, що темна матерія пов’язана з відносно масивними галактиками і скупченнями галактик. Однак як вона розподілена на менших масштабах, невідомо.

Японські астрономи використали спостережні можливості ALMA для вивчення далекого квазара 3 MG J0414+0534 4, розташованого на відстані 11 млрд світлових років від Землі. Його зображення було збільшено вчетверо гравітаційною лінзою, створеною ближчою галактикою переднього плану.

Ілюстрація впливу згустків темної матерії всередині галактики та в міжгалактичному просторі на викривлення радіовипромінювання від квазара, що лінзується. Джерело: NAOJ, K. T. Inoue

Однак положення та форма зображень квазара не збіглися з розрахунками, які ґрунтувалися винятково на гравітаційному тяжінні галактики переднього плану, що вказало на додаткове джерело гравітаційного впливу. Подальші дослідження дали змогу його виявити: вплив темної матерії на масштабах, менших, ніж у великих галактик, а саме — менше ніж 30 000 світлових років.

За словами астрономів, отримані ними результати підтвердили й збагатили наявні теоретичні моделі темної матерії. Згідно з ними, її згустки розподілені не тільки всередині галактик, а й у міжгалактичному просторі. Отже, знахідка ALMA стала важливим кроком на шляху до перевірки теорій про темну матерію і подальшого розкриття її загадкової природи.

За матеріалами https://www.almaobservatory.org

Тільки найцікавіші новини та факти в нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Таємничі темні комети можуть бути джерелом походження води на Землі
Місяць повільно віддаляється від Землі й починає впливати на нас
Juno зробив дивовижне фото Юпітера
Новий квантовий комп’ютер встановив рекорд швидкості дії
Blue Origin демонструє технологію вертикальної посадки ракети New Glenn: відео
Космічне кільце: астрономи зазнімкували гіперсвітну галактику
Викрадення «Луни-2»: як ЦРУ дізналися секрети радянської космічної програми під носом у КДБ
Вчені виявили неподалік від Сонця неймовірно швидкий об’єкт
Галактика-конструктор: телескоп Hubble зазнімкував незвичайного сусіда Чумацького Шляху
Астронавти залишатимуться на борту МКС під час її падіння в атмосферу Землі