Объединив данные двух крупных исследований, авторы новой работы выяснили, где находится большая часть материи нашей Вселенной.
Согласно современным моделям, в момент Большого взрыва вся материя во Вселенной была сконденсирована в сингулярность: точку бесконечной плотности, которая взорвалась и выбросила кварки, которые быстро объединились, образовав суп из элементарных частиц. Атомы водорода и гелия появились несколько сотен тысяч лет спустя; из них была создана вся Вселенная. Наблюдение за распределением материи может помочь ученым восстановить события Большого взрыва в обратном порядке и лучше понять происхождение нашего мира.
Но проблема в том, что большая часть материи во Вселенной – около 75 процентов – полностью невидима для наших телескопов. Эту так называемая темную материю мы можем наблюдать лишь косвенно, например, при помощи гравитационного линзирования. Этот метод позволяет оценивать влияние на видимые на ночном небе объекты скрытой массы темной материи.
Карта материи Вселенной
Чтобы составить новую и самую подробную карту всей материи во Вселенной, исследователи сравнили данные гравитационных линз, собранные двумя различными исследованиями – Исследованием темной энергии, которое собирало данные в ближнем ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах волн; и телескопом Южного полюса, который собирает данные о космическом микроволновом фоне (остаточное излучение после Большого взрыва).
Полученная карта, основанная на положениях галактик, линзировании галактик и линзировании космического микроволнового фона, затем может быть экстраполирована для определения распределения материи во Вселенной. Затем эту карту можно сравнить с моделями эволюции Вселенной, чтобы увидеть, соответствует ли наблюдаемое распределение материи какой-либо из теорий.
Исследователи также обнаружили, что их карта в целом соответствует теоретическим моделям, которые описывают распределение материи во Вселенной, но не до конца. Между реальными данными и теорией есть некоторые очень незначительные различия. Например, исследователи обнаружили, что в реальности материя распределена более равномерно, чем предсказывают модели.