Европейский телескоп "Евклид" нарисует карту темной материи Вселенной

Космический телескоп "Евклид" Европейского космического агентства в начале июля был успешно запущен с мыса Канаверал (США). Новаторский телескоп будет искать ключи к разгадке двух величайших загадок Вселенной: темной материи и темной энергии.

Несмотря на то, что темная материя и темная энергия составляют примерно 95% Вселенной, их невозможно обнаружить напрямую. Вместо этого ученые наблюдают за ними в эффектах гравитационного искривления.

Что такое "Евклид"?

Названный в честь древнегреческого математика, которого считают "отцом геометрии", космический телескоп "Евклид" имеет высоту 4,5 метра и диаметр 3,1 м. На телескопе установлено всего два прибора: камера ближнего инфракрасного диапазона, которая будет измерять расстояние и яркость галактик, и камера в видимом свете, которая будет изучать их формы.

Такие камеры, как на Евклиде, установлены на многих других космических телескопах. Что делает Евклид новаторским, так это поле зрения этих приборов: ожидается, что к тому времени, когда телескоп завершит свое запланированное шестилетнее сканирование, треть всего ночного неба и более миллиарда галактик будут каталогизированы. Телескоп сможет заглядывать в прошлое на 10 миллиардов лет — чуть меньше, чем космический телескоп Джеймс Уэбб, который заглянул более чем на 13 миллиардов лет назад.

Что будет изучать Евклид?

Как только данные с Евклида будут собраны, ученые используют их для создания двух карт Вселенной. Первая подробно расскажет о распространении темной материи по нашей Вселенной с помощью гравитационного линзирования, при котором материя изгибает свет от удаленного источника по искривленным траекториям в пространстве-времени, увеличивая его таким образом.

Вторая будет использовать так называемые барионные акустические колебания, гигантские ударные волны материи, появившиеся в древней горячей Вселенной, а теперь застывшие во времени в виде колец космического дерева, для изучения ускоряющегося роста Вселенной и его предполагаемой причины: темной энергии.

Что такое темная материя?

Темная материя - загадочный и несколько противоречивый тип материи. Она составляет подавляющее 85% вещества Вселенной; однако, поскольку эта материя напрямую не взаимодействует со светом, она полностью невидима.

Итак, откуда мы знаем, что темная материя существует? В то время как сама темная материя невидима, гравитационные взаимодействия делают ее присутствие очевидным в экстремальном гравитационном искривлении галактик или в том, как она разгоняет звезды до необъяснимых скоростей, когда они вращаются вокруг галактических центров.

Состав темной материи неизвестен. Некоторые теории предполагают, что она состоит из гипотетических частиц, называемых слабо взаимодействующими массивными частицами (WIMP), каждая из которых весит в 10-100 раз больше массы протона. Другие предполагают, что крошечная частица размером менее миллиардной доли электрона, называемая аксионом, может быть основным кандидатом на роль строительного кирпичика темного вещества.

Что такое темная энергия?

Помимо похожего названия, темная энергия имеет мало общего с темной материей. Темная энергия — это название, данное загадочному феномену ускоряющегося, безудержного расширения Вселенной, чего не должно происходить, учитывая количество материи нашей Вселенной. Ответ, предложенный космологами, заключается в том, что какая-то таинственная сила в структуре Вселенной, должно быть, выталкивает все наружу.

НАСА подсчитало, что 68% Вселенной состоит из темной энергии; 27% - темной материи, а видимая материя составляет всего 5%.