За допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба (JWST) астрономи створили найдетальнішу на сьогодні карту розподілу темної матерії у великій області Всесвіту. Нові спостереження розкривають невидимий «каркас», який керує формуванням галактик і великомасштабною структурою космосу. Цей прорив заснований на спостереженнях за тим, як гравітація темної матерії спотворює простір навколо видимої матерії.
Розкрито невидимий Всесвіт
Темна матерія, яка становить приблизно 85% усієї матерії у Всесвіті, не взаємодіє зі світлом, що робить її невидимою для прямого спостереження. Натомість вчені відстежують його присутність за тим, як він викривляє світло від далеких галактик — явище, відоме як гравітаційне лінзування — і за тим, як воно впливає на рух видимої матерії.
Дослідження, опубліковане в журналі Nature Astronomy, зосереджено на ділянці неба в сузір’ї Секстана. Дослідники присвятили цьому регіону 255 годин спостережень JWST, ідентифікувавши майже 800 000 галактик. Це в десять разів більше, ніж будь-коли раніше виявлені наземними телескопами в тому ж районі, і майже вдвічі більше, ніж кількість галактик, спостережених Хабблом. Зіставивши ці галактики, дослідники змогли простежити розподіл темної матерії, що лежить в основі.
Від Великого вибуху до утворення галактик
Карта підтверджує, що темна матерія розподілена у Всесвіті нерівномірно. Натомість він утворює складну мережу ниток і пустот, де сила тяжіння стягує матерію. У ранньому Всесвіті темна матерія спочатку почала злипатися, утворюючи гравітаційні колодязі, які пізніше притягували звичайну матерію. Без цих згустків темної матерії Всесвіт, ймовірно, був би набагато більш однорідним, із набагато меншою кількістю галактик і зірок.
«Ця карта надає переконливі докази того, що без темної матерії ми могли б не мати елементів у нашій галактиці, які дозволили б виникнути життю», — пояснює співавтор дослідження Джейсон Родс.
Це дослідження показує, що галактики не просто формуються ; вони побудовані на основі попередньо існуючої основи темної матерії. Більш щільні області темної матерії притягували газ і пил, зрештою викликаючи утворення зірок і створюючи структури, які ми бачимо сьогодні.
Наслідки для космології
Безпрецедентна роздільна здатність JWST дозволяє вченим перевіряти космологічні моделі з більшою точністю, ніж будь-коли раніше. Майбутні дослідження з використанням цього підходу уточнять наше розуміння властивостей темної матерії та її ролі в еволюції Всесвіту. Ця детальна карта пропонує унікальний погляд на невидимі сили, що формують наш космос, і поглиблює наші знання про те, як Всесвіт став таким, яким він є.
