Краткая история астрономии. Том 11. Темная материя

Глава 11-10-3
Получены первые результаты нового обзора темной материи

Июль 2015

В официальном релизе Европейской южной обсерватории (ESO) сообщили о завершении первого этапа обзора KiDS (Kilo-Degree Survey). В его рамках планируется получить данные о распределении темной материи на участке неба в 1500 квадратных градусов.

По анализу первых данных обзора ученым удалось получить изображения более двух миллионов галактик. Использовав эффект гравитационного линзирования, авторы рассчитали распределение темной материи и нанесли его на снимок неба в видимом диапазоне.

Оказалось, что в большинстве случаев самая яркая галактика в группе находилась в локальном скоплении темной материи с наибольшей массой. Такой результат подтверждает существующую гипотезу о том, что первичные облака газа, из которых образовывались галактики, скапливались в участках, где плотность темной материи была максимальна.

В рамках обзора KiDS астрономы получают данные о южном небе в оптическом и инфракрасном диапазоне. Основным источником является широкоугольный телескоп VST (VLT Survey Telescope), расположенный на севере Чили. Его строительство началось в 1997 году, а первые снимки удалось получить в июне 2011 года.

_{http://www.eso.org/public/russia/news/eso1528/}

_{https://nplus1.ru/news/2015/07/10/dark-matter-survey}

Глава 11-10-4
Астрономы построили самые детальные карты распределения темной материи

Март 2017

Астрономы построили самую детальную на сегодняшний день карту распределения темной материи в скоплениях галактик. Работа исследователей опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, с препринтом можно ознакомиться на сайте ArXiv.

Согласно современной космологической модели, наша Вселенная заполнена огромным количеством темной материи, которую нельзя увидеть напрямую с помощью телескопов. Тем не менее, на ее существование указывают некоторые процессы, например движение звезд в галактиках или гравитационное микролинзирование. Так, исследования показывают, что скорость вращения звезд вокруг галактического центра практически не меняется по мере удаления от него (хотя, по идее, она должна бы снижаться), а слабое гравитационное линзирование множества галактик, то есть искажение далеких источников света массивным объектом, расположенным между ним и наблюдателем, выражено гораздо отчетливее, чем должно быть по расчетам, принимающим во внимание только массу звезд, пыли и газа. Обе эти «аномалии» лучше всего объясняются присутствием темной материи — некоторого компонента, способного гравитационно взаимодействовать с другими объектами.

Гравитационные эффекты также позволяют астрономам изучать, как распределяется «невидимое вещество» во Вселенной. Опираясь на них, авторы новой работы создали карту распределения темной материи в трех скоплениях галактик.

Астрономы в рамках проекта Frontier Fields наблюдали с помощью телескопа Hubble за скоплениями Abell 2744 (красное смещение 0,308), MACSJ 0416 (красное смещение 0.396), и MACSJ 1149 (красное смещение 0.543). Большая масса этих объектов позволяет им действовать как гравитационные линзы, искажая прямолинейный ход лучей света и увеличивая видимые размеры тел за ними. Исследователи изучили искажение изображений десятков галактик, которые лежали за скоплениями, и на основе этого рассчитали распределение вещества в самих линзах.

_{nplus1.ru, 3 марта 2017, Кристина Уласович}

_{https://nplus1.ru/news/2017/03/03/dark-matter-mapping}

_{Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2017}

_{https://academic.oup.com/mnras/article-abstract/doi/10.1093/mnras/stw3385/2970349/Mapping-substructure-in-the-HST-Frontier-Fields?redirectedFrom=fulltext}