Учёные получили первое объёмное изображение нити тёмной материи (видео)
Астрономы утверждают, что им впервые удалось получить трёхмерное изображение одного из самых загадочных образований космоса - нити или филамента из тёмнойматерии.
Впервые "разглядеть" космическую структуру, связывающую два галактических кластера, учёным удалось в начале 2012 года. А ведь ещё недавно исследователи космоса могли только догадываться о существовании подобных невидимых образований.
Считается, что эти гигантские нити пронизывают всю Вселенную, образуя подобие запутанной паутины. В их основе лежат невзаимодействующие со светом частицы тёмнойматерии. Поэтому обнаружить такие объекты можно только за счёт их гравитационного воздействия на окружающее пространство.
Согласно теории, в местах пересечения нитей тёмнойматерии расположены крупные галактические скопления. Получается, что эта сеть поддерживает структуру Вселенной.
Руководствуясь этой гипотезой, международная команда астрономов искала признаки филамента в районе крупнейшего галактического скопления MACS J0717, расположенного в 5,4 миллиардах световых лет от Земли.
"Мы давно работаем с этим галактическим кластером и знаем, что он активно растёт, следовательно, является главной мишенью для поисков фрагментов космической паутины", - говорит ведущий автор исследований Харальд Эбелинг (Harald Ebeling) из Гавайского университета.
В работах была задействована, кажется, вся "тяжёлая артиллерия", которая имеется в арсенале исследователей космоса. Эбелинг и его коллеги проанализировали изображения области, полученные с помощью телескопов Hubble, Subaru и CFHT. Для исследований по методу гравитационного линзирования также были задействованы результаты спектрального анализа из обсерваторий Кека (Keck Observatory) и Джемини (Gemini Observatory).
Поясним последнее. Согласно общей теории относительности Альберта Эйнштейна, свет изгибается, проходя через или вблизи объектов с большой массой. Нититёмнойматерии невидимы, но их масса достаточно велика, чтобы искривить свет. Поэтому изображение галактик, расположенных за этими структурами, искажается. Это явление называется гравитационной линзой.
Учёные сопоставили данные от спектрофотометров с изображениями, выполненными в высоком разрешении. Такой подход позволил найти небольшие искривления отдельных галактик и таким образом установить, где расположен филамент.
Чтобы построить трёхмерную модель кластера и нити, астрономы проанализировали данные со всех использованных инструментов и измерили расстояния между тысячами галактики, а также определили направление и скорость движения многих из них.
По словам исследователей, изученный фрагмент космической сети, соединяющий галактики в кластере MACS J0717, оказался поистине огромным. Длина его составила 60 миллионов световых лет, а масса значительно превышает предсказания теоретических расчётов. Доля звёзд и обычной материи в этой области составляет не более двух процентов, а остальную массу обеспечивает тёмная материя.
Добавим, что большие надежды учёных на обнаружение новых участков вселенской паутины связаны с космическим телескопом "Джеймс Вебб" (James Webb Space Telescope), запуск которого намечен на 2018 год.