|
Гравитация темной материи притягивает обычную материю
|
|
|
|
Ученые создали карту темной материи, пронизывающей Вселенную, с самым высоким разрешением, на которой показано ее влияние на формирование звезд, галактик и планет. Исследование, проведенное с участием астрономов из Университета Дарема, Великобритания, рассказывает нам больше о том, как эта невидимая субстанция помогла собрать обычную материю в галактики, подобные Млечному Пути, и планеты, подобные Земле.
|
|
|
|
Результаты, полученные с использованием новых данных космического телескопа Джеймса Уэбба (Webb) НАСА, опубликованы в журнале Nature Astronomy.
|
|
|
|
Исследование проводилось совместно Университетом Дарема, Лабораторией реактивного движения НАСА (JPL) и Федеральной политехнической школой Лозанны (EPFL), Швейцария.
|
|
|
|
Новая карта подтверждает предыдущие исследования и предоставляет новые подробности о взаимосвязи между темной материей и обычной материей, из которой состоим мы — и все, что мы можем потрогать или увидеть.
|
|
|
|
Когда зарождалась Вселенная, темная материя и обычная материя, вероятно, были распределены неравномерно.
|
|
|
|
Ученые полагают, что сначала темная материя собралась в комки, а затем втянулась в обычную материю, создав области, где начали формироваться звезды и галактики.
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом, темная материя определила крупномасштабное распределение галактик, которые мы видим во Вселенной сегодня.
|
|
|
|
Стимулируя формирование галактик и звезд раньше, чем это могло бы произойти в противном случае, темная материя также сыграла свою роль в создании условий для окончательного формирования планет. Без него в нашей галактике не было бы элементов, которые позволили бы возникнуть жизни.
|
|
|
|
Соавтор исследования доктор Гэвин Лерой (Gavin Leroy) из Института вычислительной космологии физического факультета Университета Дарема (Durham University) сказал: "Выявляя темную материю с беспрецедентной точностью, наша карта показывает, как невидимый компонент Вселенной структурировал видимую материю до такой степени, что это позволило возникнуть галактикам, звездам, и, в конечном счете, сама жизнь.
|
|
|
|
"Эта карта раскрывает невидимую, но важную роль темной материи, истинного архитектора Вселенной, которая постепенно организует структуры, которые мы наблюдаем в наши телескопы".
|
|
|
|
Темная материя не излучает, не отражает, не поглощает и не блокирует свет, а проходит сквозь обычную материю как призрак.
|
|
|
|
Однако она взаимодействует с остальной Вселенной посредством гравитации, что на новой карте показано с новой четкостью.
|
|
|
|
Доказательством этого взаимодействия является степень совпадения карт темной и нормальной материи.
|
|
|
|
Согласно исследованию, наблюдения Уэбба подтверждают, что такое близкое совпадение не может быть простым совпадением. Астрономы говорят, что это связано с гравитацией темной материи, притягивающей к себе обычную материю на протяжении всей космической истории.
|
|
|
|
Соавтор исследования, профессор Ричард Мэсси (Richard Massey) из Института вычислительной космологии физического факультета Даремского университета, сказал: "Везде, где вы сегодня обнаруживаете обычную материю во Вселенной, вы также обнаруживаете темную материю.
|
|
|
|
"Миллиарды частиц темной материи проходят через ваше тело каждую секунду. В этом нет ничего страшного, они нас не замечают и просто продолжают двигаться.
|
|
|
|
"Но все это клубящееся облако темной материи вокруг Млечного Пути обладает достаточной гравитацией, чтобы удерживать всю нашу галактику вместе. Без темной материи Млечный Путь разлетелся бы на части".
|
|
Составление карты Вселенной с помощью Уэбба
|
|
|
|
Область, покрытая новой картой, представляет собой участок неба, примерно в 2,5 раза превышающий площадь полной Луны в созвездии Секстанта.
|
|
|
|
Уэбб наблюдал за этой областью в общей сложности около 255 часов и идентифицировал почти 800 000 галактик, многие из которых были обнаружены впервые.
|
|
|
|
Затем научная группа занялась поиском темной материи, наблюдая за тем, как ее масса искривляет само пространство, что, в свою очередь, искривляет свет, идущий к Земле от далеких галактик, — как если бы свет этих галактик проходил через искривленное оконное стекло.
|
|
|
|
На карте представлено примерно в 10 раз больше галактик, чем на картах, составленных наземными обсерваториями, и в два раза больше, чем на картах, составленных космическим телескопом "Хаббл".
|
|
|
|
На ней видны новые скопления темной материи и в более высоком разрешении показаны области, ранее видимые "Хабблом".
|
|
|
|
Более четкие изображения и будущие исследования
|
|
|
|
Соавтор исследования доктор Диана Скоугнамильо из Лаборатории реактивного движения НАСА сказала: "Это самая большая карта темной материи, которую мы создали с помощью Webb, и она в два раза более четкая, чем любая карта темной материи, сделанная другими обсерваториями.
|
|
|
|
"Раньше мы смотрели на размытую картину темной материи. Теперь мы видим невидимые строительные леса Вселенной в потрясающих деталях, благодаря невероятному разрешению Webb".
|
|
|
|
Чтобы уточнить измерения расстояний до многих галактик для составления карты, команда использовала прибор Уэбба в среднем инфракрасном диапазоне (MIRI).
|
|
|
|
Центр внегалактической астрономии Даремского университета принимал участие в разработке MIRI, который был разработан и запущен в эксплуатацию JPL.
|
|
|
|
Длины волн, регистрируемые MIRI, позволяют ей успешно обнаруживать галактики, скрытые облаками космической пыли.
|
|
|
|
В дальнейшем команда планирует составить карту темной материи по всей Вселенной, используя телескоп Европейского космического агентства (ЕКА) "Евклид" и космический телескоп НАСА "Нэнси Грейс Роман".
|
|
|
|
Они узнают больше о фундаментальных свойствах темной материи и о том, как темная материя могла изменяться на протяжении космической истории.
|
|
|
|
Однако этот участок неба, изученный в этом последнем исследовании, станет ориентиром, на основе которого будут уточняться и сравниваться все будущие карты.
|
|
|
|
Источник
|
