Изследователи са създали най-голямата карта на тъмната материя, невидимото вещество, за което се смята, че представлява 80% от цялата материя във Вселената.
Тъй като материята криви пространство-времето, астрономите могат да картографират нейното съществуване, като гледат светлината, идваща към Земята от далечни галактики. Ако светлината е е изкривена, това означава, че на преден план има материя, която огъва светлината, когато идва към нас.
Миналата седмица са публикувани резултатите от първите три години наблюдения, направени от проекта "Обзор на тъмната енергия" (DES - Dark Energy Survey) в не по-малко от 29 научни статии.
Новите резултати от DES използват най-голямата досега извадка от галактики, за да се получат най-точните измервания досега за състава и разширяването на Вселената.
В периода до 2016 г. по време на 345 нощи са наблюдавани не по-малко от 229 милиона галактики, до 7 милиарда светлинни години от Земята. Картографирана е площ от 5000 квадратни градуса, приблизително 1/8 от небето, с помощта на 570-мегапикселова камера, прикрепена към 4-метровия телескоп Víctor M. Blanco в обсерваторията Серо Тололо (Cerro Tololo) в Чили.
Екипът на DES използва изкуствен интелект, за да анализира изображения на стотиците милиона галактики. Новата карта, изобразена по-долу, представя цялата материя, открита на предния план на наблюдаваните галактики и обхваща една четвърт от небето на Южното полукълбо.
Изображението показва картографираната зона, модела на тъмната материя във Вселената, светлата дъга е Млечният път.
Кредит: N. Jeffrey/Dark Energy Survey collaboration
За да определи количествено разпределението на тъмната материя и ефекта на тъмната енергия, DES разчита главно на две явления. Първо, в големи мащаби галактиките не се разпределят произволно в пространството, а по-скоро образуват мрежова структура, която се дължи на гравитацията на тъмната материя. DES измери как тази космическа мрежа се е развила през историята на Вселената. Групирането на галактики, което образува космическата мрежа, от своя страна разкри райони с по-висока плътност на тъмната материя.
„По-голямата част от материята във Вселената е тъмната материя. Истинско чудо е да зърнете тези огромни, скрити структури в голяма част от нощното небе", коментира Найл Джефри (Niall Jeffrey) от Университетския колеж в Лондон, част от екипа на DES.
„В нашата карта, която показва предимно тъмната материя, виждаме подобен модел, както правим само с видимата материя, подобна на мрежа структура с плътни струпвания материя, разделени от големи празни пространства“, обяснява Джефри. „Наблюдението на тези структури от космически мащаб може да ни помогне да отговорим на основни въпроси за Вселената“.
DES открива тъмната материя с помощта на гравитационни лещи. Докато светлината от далечна галактика пътува през космоса, гравитацията както на обикновената, така и на тъмната материя на преден план може да огъне траекторията й, подобно на леща, което води до изкривено изображение на галактиката, гледано от Земята. Изучавайки как видимите форми на далечни галактики се изкривяват в сравнение с позициите на близките галактики по зрителната линия, учените от DES успяват да направят заключение за струпването на тъмнаа материя във Вселената.
„Видимите галактики се образуват в най-плътните области на тъмната материя. Когато погледнем нощното небе, виждаме светлината на галактиката, но не и околната тъмна материя, както ако гледаме светлините на град през нощта. Изчислявайки как гравитацията изкривява светлината, техника, известна като гравитационна леща, получаваме цялата картина, както на видимата, така и невидимата материя", разказва Офер Лахав (Ofer Lahav) от Университетския колеж в Лондон, а също и част от екипа на DES.
За да тестват настоящия космологичен модел на Вселената, учените от DES сравняват резултатите си с измерванията от орбиталната обсерватория "Планк" на Европейската космическа агенция. "Планк" използва светлина, известна като космически микровълнов фон, за да надникне в ранната Вселена, само 400 000 години след Големия взрив. Данните от "Планк" дават точна представа за Вселената преди 13 милиарда години, а Стандартният космологичен модел предсказва как тъмната материя трябва да еволюира до наши дни.
В комбинация с по-ранните резултати DES предоставя най-мощния тест на най-добрия досега модел на Вселената до момента, а резултатите показват, че материята се разпределя из Вселената по начин, който е в съответствие с прогнозите на Стандартният космологичен модел. Въпреки това изследователите от DES откриват намеци, че Вселената днес е с няколко процента по-хомогенна от предвиденото.
Справка:
DES Year 3 Cosmology Results: Papers
Източници:
Dark Energy Survey Releases Most Precise Look at the Universe’s Evolution, Noirlab
Astronomers have created the largest ever map of dark matter, NewScientist
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари