Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) создал самую детальную на данный момент карту тёмной материи, обнажая невидимый каркас, который лежит в основе видимой Вселенной. В то время как потрясающие изображения JWST демонстрируют далёкие галактики, астрономы теперь обратили свои наблюдения внутрь, прослеживая тонкие искажения, вызванные тёмной материей – веществом, составляющим 85% массы Вселенной, но остающимся необнаружимым традиционными методами.
Невидимая Вселенная становится чётче
Тёмная материя не наблюдается напрямую; она не взаимодействует со светом. Вместо этого её присутствие выводится из её гравитационных эффектов. Подобно тому, как стеклянная линза преломляет свет, тёмная материя искривляет пространство-время, тонко изменяя пути фотонов, движущихся от далёких галактик к Земле. Это явление, называемое слабым гравитационным линзированием, позволяет учёным картировать распределение тёмной материи, анализируя, как она искажает изображения, полученные JWST.
Новейшая карта, построенная на основе наблюдений поля COSMOS (хорошо изученного региона неба), превосходит предыдущие усилия по детализации, несмотря на меньшую охватываемую площадь, чем у более ранних обзоров. Новые данные выявляют скопления тёмной материи, слишком маленькие для обнаружения старыми телескопами, такими как «Хаббл». Это повышенное разрешение критически важно, поскольку оно позволяет исследователям изучать роль тёмной материи в ранней Вселенной – эпоху, известную как «космический полдень», когда галактики быстро формировались.
Почему это важно: понимание структуры Вселенной
Это открытие – не просто уточнение карты; это понимание того, как эволюционировала Вселенная. Считается, что тёмная материя является гравитационным каркасом, на котором формировались галактики и более крупные структуры. Изучая её распределение в разные моменты космической истории, учёные могут проверять теории о том, как галактики объединяются и растут на протяжении миллиардов лет.
«Раньше у нас были только симуляции тёмной материи, и я всегда хотел увидеть её… Мне нравится слабое линзирование тем, что оно позволяет нам видеть невидимое». — Кэтрин Хейманс, Университет Эдинбурга
Будущие перспективы: расширение карты
Текущая карта, хотя и детальная, — это только начало. Грядущие миссии, такие как Euclid Европейского космического агентства и телескоп «Нэнси Грейс Роман» NASA, предназначены для расширения этих наблюдений на гораздо большие участки неба. Тем временем, наземные проекты, такие как Dark Energy Survey и Vera C. Rubin Observatory, также используют слабое линзирование для изучения тёмной материи и расширения Вселенной.
Эта новая карта подтверждает давнюю гипотезу: тёмная материя существует и формирует космос способами, которые мы только начинаем понимать. По мере развития технологий астрономы будут продолжать уточнять эти карты, делая невидимую Вселенную более чёткой и потенциально раскрывая секреты её самого загадочного компонента.
