Астрономы впервые увидели «скелет Вселенной»: Карта темной материи раскрыла архитектуру космоса

Прорыв в космологии: картирование невидимого

Астрономы совершили открытие, которое кардинально меняет наше представление о крупномасштабной структуре мироздания. С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» удалось составить беспрецедентно детальную карту распределения темной материи — невидимой субстанции, которая, как полагают ученые, выступает в роли главного каркаса Вселенной. Эта структура, часто называемая «скелетом Вселенной» или «космической паутиной», удерживает вместе всё, что мы видим, от отдельных звезд до гигантских скоплений галактик.

Темная материя, составляющая около 85% всей материи во Вселенной, остается загадкой, поскольку она не излучает и не поглощает свет. Ее присутствие выявляется лишь по гравитационному воздействию на видимые объекты. Новая карта, результаты исследования которой были опубликованы в журнале Nature Astronomy, демонстрирует, как именно это невидимое вещество структурировало космос на протяжении миллиардов лет.

Как увидеть то, что не светится

Методом, позволившим получить столь четкое изображение, стало гравитационное линзирование. Ученые анализировали крошечные, едва заметные искажения формы света от почти 800 тысяч далеких галактик, зафиксированных телескопом «Уэбб». Чем сильнее свет искривляется на пути к нам, тем больше темной материи находится между нами и источником света.

По данным исследователей, новая карта получилась вдвое четче, чем аналогичные предыдущие попытки, основанные на данных телескопа «Хаббл». Она охватывает обширный участок неба в созвездии Секстанта и содержит информацию о сотнях тысяч галактик, многие из которых были замечены впервые. Этот обзор, работа над которым заняла более 250 часов работы телескопа, стал самым крупным по темной материи, когда-либо созданным на основе данных «Уэбба».

Архитектор жизни и галактик

Полученные данные наглядно подтверждают ведущую космологическую модель: сразу после Большого взрыва темная материя начала сгущаться, формируя плотные «нити» и узлы. Эти гравитационные «бугры» затем притягивали обычную материю, газ и пыль, что в конечном итоге привело к образованию первых звезд и галактик. Без этого невидимого каркаса, по мнению ученых, привычные нам структуры — включая нашу собственную Галактику — просто не смогли бы образоваться.

«Выявив темную материю с беспрецедентной точностью, наша карта показывает, как невидимый компонент Вселенной структурировал видимую материю таким образом, что могли возникнуть галактики, звезды и, в конечном итоге, сама жизнь», — отметил один из соавторов работы, доктор Гэвин Лерой из Даремского университета.

Перспективы и будущие исследования

Картирование показало не только скопления галактик, но и сами нити темной материи, которые их соединяют, подтверждая концепцию космической паутины. Эта деталь особенно важна, поскольку некоторые обнаруженные структуры не имеют прямого аналога в распределении светящейся материи.

Ученые, среди которых были специалисты из Даремского университета, Лаборатории реактивного движения НАСА и Швейцарской федеральной политехнической школы Лозанны, считают этот участок эталоном для будущих изысканий. Полученные результаты закладывают основу для еще более масштабных проектов, нацеленных на картографирование темной материи по всей обозримой Вселенной, что, несомненно, приблизит разгадку природы этой таинственной субстанции.