Недоступная глазу: учёные впервые «сфотографировали» тёмную материю

Канадские исследователи получили изображение, на котором, как они утверждают, видна нить тёмной материи, соединяющая пары соседствующих галактик. Учёные заявляют, что это первый в истории подобный снимок. Прежде всё ограничивалось составлением карт распределения тёмной материи в космическом пространстве. RT рассказывает о сложностях поиска таинственного вещества.

Гадание по фото

Тёмная материя обязана своим появлением в словаре физиков общей теории относительности Эйнштейна. По результатам измерений, фактическая гравитация оказывается значительно сильнее расчётной. Разница, по мнению учёных, объясняется неким неизвестным веществом. Как раз его и назвали тёмной материей.

Тёмная материя занимает около 25% Вселенной. Увидеть её в телескоп проблематично: она не излучает, не поглощает и не отражает свет, так что определить её можно разве что с помощью наблюдения за гравитационными эффектами. Тёмная материя соединяет пары галактик своего рода нитями. Контуры этих соединений, как утверждают канадцы, им и удалось запечатлеть.

• © S. Epps & M. Hudson / University of Waterloo

Телескоп Канада — Франция — Гавайи (CFHT), работающий в видимом и инфракрасном диапазонах, несколько лет наблюдал за небом. С его помощью астрофизики получили массу снимков галактик, находящихся в 4,5 млрд световых лет от Земли. Исследователи из Университета Уотерлу использовали для создания составного изображения снимки 23 тыс. пар галактик. Оценив эффект слабого гравитационного линзирования — искажения света более далёких небесных тел из-за объектов с достаточным притяжением — канадцы создали своего рода снимок, на котором, как они говорят, видны «мостики» из тёмной материи, соединяющие соседние галактики. По словам учёных, наиболее «крепкие» из них протягиваются между галактиками, находящимися на расстоянии не более 40 млн световых лет друг от друга.

Неуловимая сущность

Учёные из разных стран уже не раз составляли карты распределения тёмной материи во Вселенной.

Самую детальную получили с помощью космического телескопа Hubble. Карта, созданная в рамках проекта Frontier Friends, отражает размещение таинственного вещества в скоплениях трёх галактик. Её составили, используя анализ гравитационного линзирования, то есть исходя из того, как искажается электромагнитное излучение там, где нет заметных массивных объектов вроде скоплений галактик и особенно крупных звёзд.

• © Yale University

На предположении о том, что тёмная материя существует, строятся многие расчёты учёных, однако подтвердить её существование на практике пока не удавалось. Так, одна из самых масштабных попыток её прямого наблюдения потерпела неудачу. Два года постоянной работы сверхчувствительного детектора темной материи LUX не дали никаких результатов. Это был совместный проект США, России, Португалии и Великобритании. Исследователи предполагали зафиксировать тяжёлые частицы, пролетающие через детектор. Однако надежды исследователей не оправдались. Это может означать, что свойства тёмной материи пока не получилось верно описать.

В свою очередь, учёные из Лейденского университета (Нидерланды) заявляли о том, что проводят собственное исследование гравитационных линз. Согласно их промежуточным данным, полученным по результатам оценки массы более 33,6 тыс. галактик, существование тёмной материи вовсе необязательно.

Путешествие в прошлое

Подтверждения существования таинственного вещества ждут из разных источников. Так, некоторые надеются, что Большой адронный коллайдер рано или поздно сможет засечь частицы тёмной материи. Другой проект, который способен подтвердить её существование, — это миссия Европейского космического агентства (ЕКА) Euclid. Аппарат, который ЕКА планирует запустить в 2020 году, будет фиксировать инфракрасное излучение галактик и их скоплений. Таким образом учёные получат новые данные об истории расширяющейся Вселенной за последние 10 млрд лет и охватят, согласно заявлению ЕКА, весь период, в течение которого тёмная материя оказывала значительное влияние на происходящие в космосе процессы.