Космічний телескоп Джеймса Вебба створив найдетальнішу карту темної матерії, яку коли-небудь створювали, даючи астрономам чіткішу картину того, як ця невидима речовина формує космос. Нова карта, створена в рамках дослідження COSMOS-Web, пропонує вдвічі вищу роздільну здатність, ніж попередні дослідження, і охоплює більш ранні епохи космічної еволюції. Цей прорив важливий, оскільки темна матерія, яка становить 85% матерії у Всесвіті, залишається невиявленою звичайними засобами, впливаючи на видиму матерію лише через гравітацію.
Картографування невидимого: як цього досяг Вебб
Вчені використовували ультрачіткі зображення телескопа Вебба, щоб виміряти спотворення форми приблизно 250 000 віддалених галактик. Ці спотворення виникають через втручання маси — як темної, так і нормальної, — яка згинає шлях світла. Аналізуючи ці спотворення, дослідники реконструювали найдетальнішу на сьогодні карту маси для безперервної області Всесвіту.
Попередні карти темної матерії, засновані на таких інструментах, як космічний телескоп Хаббл, були обмежені через недостатню роздільну здатність, чутливість або площу. Вебб долає ці обмеження, відкриваючи структури, які раніше були занадто слабкими або далекими для спостереження.
Що показує карта: потоки та кластери
На карті показано не тільки масивні скупчення галактик, але й складну мережу ниток темної матерії, які їх з’єднують. Ці нитки діють як будівельні ліси, на яких утворюються галактики відповідно до переважаючої космологічної моделі. Це надзвичайно важливо, оскільки підтверджує теоретичне передбачення, що галактики виникають у щільних вузлах у цих структурах темної матерії.
«Раніше ми дивилися на нечітку картину темної матерії», — сказала д-р Діана Скогнамільо з Лабораторії реактивного руху NASA. «Тепер ми бачимо невидимі риштування Всесвіту в приголомшливих деталях».
Значення темної матерії: утримання галактик разом
Наслідки цієї карти виходять за рамки візуалізації. Розподіл темної матерії безпосередньо впливає на формування та стабільність галактик. Без темної матерії Чумацький Шлях, швидше за все, розпався б через недостатню гравітаційну когезію. Ця карта підтверджує, що темна матерія — це не просто теоретична конструкція, а фундаментальна сила, яка формує Всесвіт, яким ми його знаємо.
Як сказав доктор Гевін ЛеРой з Даремського університету: «Виявляючи темну матерію з безпрецедентною точністю, наша карта показує, як невидимий компонент Всесвіту структурував видиму матерію до такої міри, що дозволив появі галактик, зірок і, зрештою, життя».
Результати, опубліковані в журналі Nature Astronomy, являють собою великий крок вперед у розумінні невидимої архітектури Всесвіту. Карта надає важливі докази ролі темної матерії в організації космічних структур, цементуючи її місце як справжнього архітектора космосу.
