Темная материя не излучает, не отражает и не поглощает свет, буквально «проходя» сквозь обычную материю, словно призрак. Однако она взаимодействует с остальной Вселенной через гравитацию — и именно это взаимодействие новая карта, составленная астрономами из Даремского университета (Великобритания), Лаборатории реактивного движения NASA и Федеральной политехнической школы Лозанны на основании данных космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) показала с небывалой четкостью.
Когда Вселенная только зарождалась, темная и обычная материя, вероятно, были равномерно рассеяны и разрежены. Ученые полагают, что темная материя собралась в сгустки первой, а затем притянула к себе обычную материю, создав области, в которых начали формироваться звезды и галактики. Таким образом, именно темная материя определила крупномасштабное распределение галактик, которое мы наблюдаем сегодня.
«Раскрывая с беспрецедентной точностью распределение темной материи, наша карта показывает, как невидимый компонент Вселенной структурировал видимую материю вплоть до возникновения галактик, звезд и, в конечном счете, зарождения самой жизни, — говорит один из руководителей исследования доктор Гэвин Лерой из Даремского университета. — Эта карта раскрывает невидимую, но существенную роль темной материи — истинного архитектора Вселенной».
Для создания карты JWST вел наблюдение за участком неба в созвездии Секстанта — эта область примерно в 2,5 раза больше полной Луны — на протяжении около 255 часов. В процессе этих наблюдений было обнаружено почти 800 000 галактик, многие из которых астрономы зафиксировали впервые. Затем ученые искали темную материю, наблюдая, как ее масса искривляет само пространство, а оно, в свою очередь, изгибает свет, идущий к Земле от далеких галактик — словно этот свет прошел через гигантскую линзу.
Новая карта содержит примерно в десять раз больше галактик, чем карты этой же области, сделанные наземными обсерваториями, и вдвое больше, чем у телескопа «Хаббл».
«Это самая большая карта темной материи, которую мы создали с помощью JWST, и она вдвое четче любой карты темной материи от других обсерваторий, — отмечает доктор Диана Сконьямильо из Лаборатории реактивного движения NASA. — Раньше мы смотрели на размытую картинку темной материи. Теперь мы видим структуру Вселенной в потрясающих деталях».
Разработанная в проекте методика станет основой для будущих исследований: европейского телескопа «Евклид» и американского «Нэнси Грейс Роман». С новой картой будут сверяться все последующие наблюдения, и это важный шаг к пониманию одной из самых глубоких тайн Вселенной.
Ранее ученые предложили новый способ изучения загадочной формы темной материи.
