Загадочный Темный Объект: Открытия Астрономов

Темная материя — это загадочная форма материи, которая, как считается, не излучает свет, но крайне важна для понимания того, как развивалась богатая ткань звезд и галактик, которую мы видим на ночном небе. Как один из основных строительных блоков Вселенной, ключевой вопрос для астрономов заключается в том, является ли темная материя гладкой или комковатой, так как это может раскрыть ее состав. Поскольку темную материю нельзя наблюдать напрямую, ее свойства можно определить лишь через наблюдение за эффектом гравитационного линзирования — процессом, при котором свет более удаленного объекта искажается и отклоняется гравитацией темного объекта.

\"Поиск темных объектов, которые, по-видимому, не излучают никакого света, — это поистине сложная задача,\" — сказал Девон Пауэлл из Института астрономии Макса Планка и один из авторов исследования. \"Поскольку мы не можем увидеть их напрямую, мы используем очень удаленные галактики в качестве фона для того, чтобы искать их гравитационные следы.\"

Это исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy. Научная группа использовала сеть телескопов по всему миру, включая Зелёный банк, Очень длинную базовую антенну и Европейскую сеть очень длинного базового интерферометра. Данные из этой международной сети были скоррелированы в Совместном институте для VLBI ERIC в Нидерландах, образуя супер-телескоп размером с Землю, который смог уловить едва различимые сигналы гравитационного линзирования от темного объекта.

Они обнаружили, что объект имеет массу в миллион раз больше, чем масса нашего солнца, и находится в удалённой области космоса, примерно в 10 миллиардов световых лет от Земли, когда Вселенной было всего 6,5 миллиардов лет.

Это самый легкий объект, найденный с помощью этой техники, с отклонением в 100 раз. Чтобы достичь такого уровня чувствительности, команде пришлось создать высококачественное изображение неба с помощью радиотелескопов, расположенных по всему миру.

Джон Макиан из Университета Гронинген, Университета Претории и Южноафриканской радиоастрономической обсерватории, который возглавлял сбор данных и является автором сопутствующей статьи, заявил: \"Исходя из первого высококачественного изображения, мы сразу заметили сужение в гравитационной дуге, что является очевидным признаком того, что мы на правильном пути. Такую картину могла вызвать только еще одна небольшая масса между нами и удаленной радио-галактикой.\"

Научная группа разработала новые алгоритмы моделирования, которые были способны работать только на суперкомпьютерах. \"Данные настолько велики и сложны, что нам пришлось создать новые численные подходы для их моделирования. Это было не просто, поскольку такое ранее не делалось,\" — отметила Симона Вегетти из Института астрономии Макса Планка.

\"Мы ожидаем, что каждая галактика, включая нашу Млечный Путь, заполнена комками темной материи, но найти их и убедить научное сообщество в их существовании требует значительных вычислительных ресурсов,\" — продолжила она. Команда использовала специальную технику, называемую гравитационным изображением, которая позволила им \"увидеть\" невидимый комок темной материи, сопоставив его эффект гравитационного линзирования с радио-светящейся дугой.

\"Учитывая чувствительность наших данных, мы ожидали найти как минимум один темный объект, поэтому наше открытие согласуется с так называемой теорией холодной темной материи, на которой основано большинство наших знаний о формировании галактик,\" — сказал Пауэлл. \"Теперь, когда мы нашли один, вопрос в том, сможем ли мы найти больше и будет ли их число по-прежнему соответствовать моделям.\"

Команда сейчас анализирует данные дальше, чтобы лучше понять, что же может представлять собой этот загадочный темный объект, но также ищет и в других частях неба, чтобы увидеть, смогут ли они найти больше примеров таких низкомассовых темных объектов с помощью той же техники. Если им удастся обнаружить такие загадочные объекты в других частях Вселенной, и если окажется, что они совершенно лишены звезд, то некоторые теории темной материи могут быть опровергнуты.