Астрофизики составляют карты невидимой Вселенной, используя искривленные галактики

Листайте вправо, чтобы увидеть больше изображений

Известно, что темная материя своей гравитацией помогает формировать галактики и их скопления, а темная энергия связана с ускоряющимся расширением Вселенной. Изучать эти загадочные составляющие можно только через наблюдение за тем, как они воздействуют на видимую материю. Именно этим занялась команда астрофизиков из Чикагского университета, проанализировав беспрецедентно большой участок неба.

Астрофизики использовали данные проекта DECADE, который объединил наблюдения камеры темной энергии на телескопе Бланко в Чили. Эта камера изначально создавалась для обзора темной энергии, который проводился с 2013 по 2019 год, но попутно сделала множество снимков за пределами основной области наблюдений. Ученые решили использовать эти архивные изображения и почти удвоили число галактик с измеренными формами, добавив данные с тысяч квадратных градусов неба.

Ключевым инструментом исследования стало слабое гравитационное линзирование. Когда свет от далеких галактик проходит мимо скоплений массы на пути к Земле, он слегка искривляется. Галактики при этом выглядят чуть-чуть искаженными — настолько незначительно, что заметить это можно лишь статистически, обработав данные о миллионах объектов.

Явление гравитационного линзирования позволяет выявить скопления материи, даже если она невидима

«Измерения слабого линзирования лучше всего подходят для изучения “комковатости” материи, — поясняет Дхаяа Анбаджагане, аспирант и ведущий аналитик проекта. — Это примерно как измерять распределение людей по региону, чтобы понять особенности ландшафта или расположение городов».

Команда измерила формы более 100 миллионов галактик и оценила расстояния до них по красному смещению света. Затем эти данные сопоставили с предсказаниями стандартной космологической модели Lambda-CDM, которая описывает Вселенную с учетом темной энергии и темной материи.

В последние годы некоторые исследования близкой Вселенной расходились с предсказаниями, основанными на реликтовом излучении — «эхе» Большого взрыва. Новые результаты DECADE показали, что такого расхождения нет. «Мы не видим противоречия между слабым линзированием и реликтовым излучением», — отметил руководитель проекта Чихвей Чан.

Ученые не нашли расхождений между реликтовым излучением и гравитационным линзированием

В сочетании с данными обзора темной энергии итоговый каталог охватывает около трети неба и включает 270 миллионов галактик — это крупнейший подобный набор данных на сегодняшний день. Каталог уже доступен научному сообществу и используется для проведения новых исследований.

Ранее итоговые данные уникального телескопа опровергли сразу 30 моделей Вселенной.