Найдетальніша карта темної матерії розкрила таємницю формування Всесвіту

Дослідники з Університету Дарема створили карту темної матерії з максимально високою роздільною здатністю. Вона показує її вплив на формування зір, галактик і всієї структури нашого Всесвіту.

Карта темної матерії

Темна матерія є однією з головних таємниць сучасної науки. Так називають загадкову форму матерії, на яку припадає понад 80 % від загальної маси Всесвіту. На відміну від звичайної, вона не бере участі в електромагнітній взаємодії та не доступна для прямого спостереження. Темна матерія видає свою присутність лише за рахунок гравітаційної взаємодії.

Симуляція структур темної матерії у Всесвіті. Джерело: MARK GARLICK / SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images

Науковці вже дуже давно намагаються розкрити секрет природи темної матерії та того, як вона взаємодіє зі звичайною матерією. Під час нового дослідження вони використали дані, зібрані космічним телескопом James Webb (JWST), для створення найдетальнішої карти її розподілу. Вона охоплює ділянку неба в сузір’ї Секстана, що приблизно в 2,5 раза перевищує розмір повного Місяця.

Подія в Києві на перетині мистецтва, космосу та технологій! Дізнатися більше

JWST спостерігав за цією областю в цілому 255 годин та ідентифікував майже 800 000 галактик, багато з яких були виявлені вперше. Карта містить інформацію приблизно про вдесятеро більшу кількість галактик у порівнянні з тим, що можна побачити за допомогою наземних телескопів, і в два рази більше, ніж видно за допомогою космічного телескопа Hubble.

Вплив темної матерії на Всесвіт

Проаналізувавши карту, науковці змогли детальніше побачити, як темна матерія взаємодіє з рештою Всесвіту через гравітацію. Доказом цієї взаємодії є ступінь перетину карт темної матерії та звичайної матерії. Спостереження JWST підтверджують, що такий близький збіг не може бути випадковим.

Карта розподілу темної матерії, отримана за допомогою телескопа James Webb. Накладені контури позначають області з однаковою щільністю темної матерії, синій колір відповідає регіонам з її найсильнішою концентрацією. Джерело: Dr. Gavin Leroy / COSMOS-Webb collaboration

Астрономи вважають, що це пов’язано з тим, що впродовж всієї історії після Великого вибуху гравітація темної матерії притягувала до себе звичайну матерію, що призвело до формування Всесвіту, який ми бачимо сьогодні.

«Розкриваючи темну матерію з безпрецедентною точністю, наша карта показує, як невидимий компонент Всесвіту структурував видиму матерію до такої міри, що дозволив виникнути галактикам, зорям і, врешті, самому життю. Ця карта розкриває невидиму, але важливу роль темної матерії, істинного архітектора Всесвіту, яка поступово організовує структури, що спостерігаються нами через телескопи», — прокоментував знахідку співавтор дослідження, доктор Гевін Леруа.

Надалі дослідники планують скласти глобальну карту темної матерії, що охоплює весь Всесвіт. У цьому їм допоможе вже запущений телескоп Euclid і телескоп Roman, запуск якого запланований на другу половину цього року. Така карта дозволить глибше зрозуміти фундаментальні властивості темної матерії й те, як вона могла змінюватися протягом всієї історії космосу. Що стосується карти, створеної за даними JWST, то вона стане еталоном, з яким будуть уточнювати та порівнювати всі майбутні карти.

За матеріалами Durham University

Новини інших медіа