Карты темной материи: как галактики раскрывают тайны ранней Вселенной
Команда ученых из Университета Ратгерса обнаружила ключи к пониманию эволюции галактик, исследуя невидимую структуру Вселенной, созданную загадочной тёмной материей.
В исследовании, опубликованном в журнале The Astrophysical Journal Letters, астрономы проанализировали крупнейшую в истории выборку галактик с Лайман-альфа излучением. Эти объекты, активно формирующие звёзды, помогли проследить, как галактики группировались в течение миллиардов лет, а также определить их связь с распределением тёмной материи.
«Изучение этих „космических отпечатков“ позволяет оценить массу тёмной материи вокруг галактик», — пояснил Эрик Гавизер, профессор физики и астрономии Университета Ратгерса. — «Полученные данные подтверждают, что галактики с Лайман-альфа излучением эволюционировали в современные структуры, подобные Млечному Пути».
Учёные проанализировали снимки трёх эпох в истории Вселенной — через 2.8, 2.1 и 1.4 миллиарда лет после Большого взрыва. В каждом случае они обнаружили характерные паттерны, указывающие на скопления тёмной материи. Эта невидимая субстанция, составляющая 85% массы Вселенной, проявляет себя только через гравитационное воздействие.
Исследование, возглавляемое аспирантом Дани Эррера, основано на данных обзора ODIN, который охватил более 100 000 галактик с Лайман-альфа излучением. Основной материал был получен из региона COSMOS Deep Field — масштабного проекта, объединившего наблюдения телескопов Hubble, Webb и других обсерваторий.
«Тёмная материя действует как гравитационный каркас, собирая газ и способствуя росту галактик», — объяснил Эррера. — «Наша задача — найти те области, где её плотность максимальна, и понять, как это влияло на формирование крупномасштабной структуры Вселенной».
Учёные использовали метод кластеризации, подсчитывая пары галактик и сравнивая их распределение со случайными моделями. Это позволило построить «контурные карты», где плотность тёмной материи отображена подобно высотам на топографической карте.
Результаты показали, что лишь 3-7% плотных сгустков тёмной материи содержат галактики с Лайман-альфа излучением. Это говорит о кратковременности данной фазы эволюции — такие галактики светятся в Лайман-альфа диапазоне лишь десятки миллионов лет.
Дальнейшие исследования в рамках ODIN расширят выборку, улучшив точность карт тёмной материи. Это поможет проверить теории, предсказывающие поведение тёмной материи на разных этапах расширения Вселенной.
Перспективы и технологии будущего
Учёные отмечают, что новые инструменты, такие как спектрограф DESI и телескоп имени Нэнси Грейс Роман, позволят углубиться ещё дальше в прошлое. Планируется создать трёхмерные карты тёмной материи, объединив данные о миллионах галактик. Это может пролить свет на природу тёмной энергии — силы, ответственной за ускоренное расширение Вселенной.
«Тёмная материя остаётся невидимой, но именно она определяет судьбу галактик, — подчеркнул Гавизер. — Сейчас мы не столько ищем её частицы, сколько изучаем, как её распределение влияло на космическую историю».
Предоставлено: Университет Ратгерса
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
