Астрономы получили самую детальную карту распределения темной материи

Астрономы получили топографическую карту распределения темной материи в далеких скоплениях галактик с максимальным разрешением. 

Судя по движениям звезд и галактик, во Вселенной присутствует могучая притягивающая сила, совершенно невидимая для наших инструментов – некая скрытая масса. Расчеты показывают, что ее должно быть даже впятеро больше, чем обычного вещества, из которой образованы сами звезды и галактики. Однако эта темная материя способна участвовать только лишь в гравитационном взаимодействии. Она определяет эволюцию больших космических структур, но ученые до сих пор не могут найти частицы, из которых она состоит.

Влияние, которое темная материя оказывает на движение далеких небесных тел, позволяет астрономам наблюдать за ними и по этим косвенным признакам составлять карты распределения темной материи в космосе. Такую работу астрофизик из Йельского университета Приямвада Натаражан (Priyamvada Natarajan) и его коллеги проделали на основе наблюдений, которые были проведены космическим телескопом Hubble на первых этапах проекта Frontier Fields. Они включили три далеких скопления галактик – Abell 2744, MACSJ 0416, и MACSJ 1149.

Притяжение этих объектов позволяет им действовать как гравитационные линзы, отклоняя движение проходящего света и увеличивая видимые размеры тел, находящихся за ними. Анализ такой картины позволил выяснить распределение масс в самих галактиках, вызывающих линзирование. «Мы картографировали все сгустки темной материи, которые только можно было извлечь из исходных данных, – говорит Приямвада Натаражан, – и мы получили самую детальную топографическую карту "темного ландшафта" из всех, имеющихся на сегодняшний день».

Сообщение о работе публикует журнал Monthly Notices of the Royal Astronomiical Society. По словам авторов, полученное ими распределение темной материи согласуется с одной из принятых сегодня теоретических моделей – «холодной» темной материи, согласно которой она состоит из весьма тяжелых и медленных частиц-вимпов, неспособных взаимодействовать даже друг с другом.