Используя возможности космического телескопа Джеймс Уэбб, ученые создали самую подробную карту распределения темной материи во Вселенной. Эта карта проливает свет на ключевую роль невидимого вещества в формировании галактик, звезд и планет, включая нашу Солнечную систему. Исследование, являющееся результатом сотрудничества ведущих научных центров, подтверждает предыдущие теории и добавляет новые, захватывающие детали о взаимосвязи темной и обычной материи.
Новая карта демонстрирует, как темная материя, вероятно, была первоначальным «архитектором» Вселенной. Считается, что еще на ранних этапах существования космоса, темная материя начала группироваться, притягивая к себе обычную материю. Этот процесс создал области высокой плотности, которые стали колыбелью для формирования первых звезд и галактик. Таким образом, гравитационное влияние темной материи определило крупномасштабную структуру Вселенной, которую мы наблюдаем сегодня, и способствовало созданию условий, необходимых для последующего возникновения планет и, в конечном итоге, жизни.
Несмотря на свою невидимость и способность проходить сквозь обычную материю, темная материя оказывает мощное гравитационное воздействие на Вселенную. Новая карта наглядно показывает это взаимодействие, демонстрируя поразительное совпадение в распределении темной и видимой материи. Ученые утверждают, что такое тесное выравнивание не может быть случайностью, а является прямым следствием притяжения обычной материи гравитацией темной материи на протяжении всей истории космоса. Без этого невидимого каркаса, даже такие гигантские структуры, как наш Млечный Путь, не смогли бы удержать свою целостность.
Карта охватывает участок неба, который в 2,5 раза больше диска полной Луны, и была получена благодаря 255 часам наблюдений телескопа Уэбба. Этот мощный инструмент позволил обнаружить около 800 000 галактик, многие из которых ранее были неизвестны. Ученые анализировали искажение света от далеких галактик, вызванное гравитационным влиянием темной материи, подобно тому, как свет преломляется, проходя через деформированное стекло. Полученное изображение отличается высокой детализацией, превосходя в два раза карты, созданные с помощью космического телескопа «Хаббл», и примерно в 10 раз – наземными обсерваториями.
Результаты исследования позволяют увидеть невидимую структуру Вселенной с поразительной детализацией. Это не только подтверждает предыдущие знания, но и закладывает основу для будущих амбициозных проектов, таких как картографирование темной материи всей Вселенной с помощью телескопов «Евклид» и «Нэнси Грейс Роман». Полученные данные помогут глубже понять фундаментальные свойства темной материи и ее эволюцию, а данный участок неба станет эталоном для всех последующих исследований.
В исследовании участвовали ученые Даремского университета, Лаборатории реактивного движения НАСА и Швейцарской федеральной политехнической школы Лозанны. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.
