Взгляд Hyper Suprime-Cam отображает темную материю во Вселенной

Международная группа исследователей выпустила самую глубокую карту поля трехмерного распределения материи во Вселенной и увеличила точность ограничений для темной энергии с помощью Hyper Suprime-Cam (HSC — гигантская цифровая фотокамера для телескопа Subaru 8,2 м).

Современная Вселенная — довольно неоднородное место. По мере того, как Вселенная расширялась в течение последних 13,8 миллиардов лет, галактики и темная материя создавали «комковатый ландшафт» с большими скоплениями материи, разделенными пустотами, где мало или совсем нет материи.

Гравитация, которая влияет на материю, также влияет на то, как мы наблюдаем астрономические объекты. По мере того, как свет движется от далеких галактик к Земле, гравитационное притяжение материи на своем пути, включая темную материю, изгибает свет.

В результате изображения галактик, которые видят телескопы, слегка искажаются — явление, называемое слабым гравитационным линзированием. В этих искажениях находится большое количество информации, которую исследователи могут получить, чтобы лучше понять распределение материи во Вселенной, и она дает ключи к природе темной энергии.

Карта HSC, созданная на основе данных, собранных японским телескопом Subaru, расположенным на Гавайях, позволила исследователям измерить гравитационные искажения в изображениях около 10 миллионов галактик.

Телескоп Subaru позволил им увидеть галактики дальше во времени, чем в других подобных исследованиях. HSC имеет более узкий, но более глубокий взгляд, что позволило астрономам увидеть более слабые галактики и сделать более четкую карту распределения темной материи.

  Космический аппарат Марс Экспресс наблюдает за Фобосом и Деймосом

Исследовательская группа сравнила свою карту с флуктуациями, предсказанными наблюдениями спутника Европейского космического агентства Planck за космическим микроволновым фоновым излучением — излучением с самых ранних дней Вселенной. Измерения HSC были немного ниже, но все еще статистически согласуются с Планком. Тот факт, что HSC и другие исследования слабого линзирования дают несколько более низкие результаты, чем Планк, поднимает мучительный вопрос о том, действительно ли темная энергия ведет себя как космологическая постоянная Эйнштейна.

«Наша карта дает нам лучшую картину того, сколько темной энергии существует, и говорит нам немного больше о ее свойствах и о том, как она ускоряет расширение Вселенной», — говорят ученые. «HSC является отличным дополнением к другим исследованиям. Объединение данных между проектами будет мощным инструментом, поскольку мы пытаемся раскрыть все больше и больше о природе темной материи и темной энергии.»

Измерить искажения, вызванные слабым гравитационным линзированием, непросто. Эффект довольно мал, и искажения в формах галактик также могут быть вызваны атмосферой, телескопом и детектором. Чтобы получить точные результаты, исследователи должны знать, что они измеряют только эффекты от слабого линзирования.

Исследователи создали детальное моделирование изображения данных съемки HSC на основе изображений с космического телескопа Хаббл. Из этих симуляций они смогли применить поправки к формам галактик, чтобы устранить искажения формы, вызванные эффектами, отличными от линзирования.

  Астрономы определили скорость падения вещества в черную дыру

Эти результаты получены из первого года работы проекта HSC. В целом, ученые будут собирать информацию в течении пяти лет, и получат новые данные о поведении темной энергии и будут работать над другими целями, такими как изучение эволюции галактик и массивных скоплений галактик, измерение во времени объектов, таких как сверхновые, и даже изучение нашей собственной галактики Млечный Путь.

Источник: ab-news.ru

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.