Анализ нового крупномасштабного обозрения галактик, выполненного на обзорном телескопе ESO VLT в Чили, показывает, что темная материя, возможно, является менее плотной и более однородно распределенной в пространстве, чес ранее думали, сообщается в пресс-релизе Европейской Южной обсерватории.
Международная группа исследователей по данным обозрения KiDS (The Kilo Degree Survey) проанализировала на крупномасштабной шкале космических расстояний влияние гравитации на излучение примерно 15 миллионов удаленных галактик и получила результат, расходящийся с более ранними оценками космической миссии «Планк». Один из руководителей исследования Массимо Виола (Massimo Viola) из Лейденской обсерватории в Нидерландах объясняет: «Наши измерения показывают, что темная материя в космической паутине, материя, которая составляет примерно четверть всего состава Вселенной, менее склонна к образованию конденсаций, менее «клочковата», чем мы до сих пор считали».
Массимо Виола и Хендрик Гильдебрандт (Hendrik Hildebrandt) из Argelander-Institut für Astronomie в Бонне возглавляют группу астрономов из Германии, Нидерландов, Великобритании, Австралии, Италии, Мальты и Канады, которая занимается обработкой изображений обозрения KiDS. Обозрение Kilo Degree Survey – «Обзор Тысячи Квадратных Градусов» – выполнено с телескопом ESO VST (VLT Survey Telescope) в Чили. Для своего исследования астрономы использовали изображения, покрывающие пять участков неба общей площадью примерно в 2200 раз большей, чем занимает на небе полная Луна, и содержащие примерно 15 миллионов галактик.
Исключительно высокое качество изображений, получаемых телескопом VST, и использование новейших компьютерных программ обработки позволило исследователям выполнить одно из самых точных в истории измерений эффекта «космического сдвига» (cosmic shear). Это не что иное, как разновидность слабого гравитационного линзирования, при котором траектория света, излучаемого далекими галактиками, немного искривляется гравитационным полем огромных скоплений вещества, таких, как например, скопления галактик.
Особенность космического сдвига в том, что его вызывают не скопления галактик, а крупномасштабные структуры Вселенной. При этом величина эффекта гораздо меньше. Такие широкие по площади и глубокие по проницающей силе обозрения, как KiDS, и нужны для того, чтобы можно было измерить крайне слабый эффект космического сдвига и использовать его для построения распределения гравитирующего вещества во Вселенной. В описываемой работе площадь небесной сферы, на которой картографировался космический сдвиг, больше, чем в каком-либо другом исследовании, выполненном этим методом.
Результат анализа оказался неожиданным: он разошелся с измерениями, выполненными с борта космического аппарата Европейского космического агентства «Планк», запущенного для изучения фундаментальных свойств Вселенной. В частности, измеренная группой KiDS неоднородность распределения вещества во Вселенной – один из ключевых космологических параметров – оказалась значительно меньше, чем определенная по данным «Планка».
Темная материя по-прежнему ускользает от непосредственного наблюдения: ее присутствие видно только по ее гравитационному воздействию на другие виды вещества во Вселенной. И такие работы сейчас являются наилучшим способом определения формы, масштабов и распределения этой невидимой субстанции.
Неожиданные результаты работы имеют значение и для нашего понимания свойств Вселенной, истории ее развития в течение почти 14 миллиардов лет ее существования. Видимое расхождение с данными миссии «Планк» показывает, что, возможно, астрономам теперь придется пересмотреть свое понимание некоторых фундаментальных аспектов эволюции Вселенной.
«Итак, на сегодняшний день обнаружено интригующее расхождение с космологической картиной «Планка». Повторить эти измерения и таким образом лучше понять, как на самом деле устроена Вселенная, помогут нам будущие космические миссии, такие, как спутник «Евклид» и Большой Синоптический Обзорный Телескоп (Large Synoptic Survey Telescope)», – заключает Конрад Кюйкен (Konrad Kuijken) из Лейденской обсерватории в Нидерландах, научный руководитель обозрения KiDS.
Результаты исследования представлены в статье «KiDS-450: Cosmological parameter constraints from tomographic weak gravitational lensing», H. Hildebrandt и др., которая публикуется в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
