Жуткое изображение Хаббла, покрытое паутиной, помогает исследовать темную материю

В преддверии Хэллоуина команда космического телескопа Хаббла празднует это событие, выпуская новое изображение Хаббла , показывающее темную паутину скопления галактик Abell 611. На этом снимке, расположенном на расстоянии невероятных 3,2 миллиарда световых лет от нас, видны сотни галактик, связанных друг с другом гравитация в одну огромную структуру.

Снимок, сделанный с помощью инструментов Advanced Camera for Surveys и Wide Field Camera 3 от Hubble, сочетает в себе наблюдения как в видимом свете, так и в инфракрасном диапазоне.

Это конкретное скопление является излюбленной целью астрономов, пытающихся понять жуткое вещество: темную материю . Большой вопрос в космологии заключается в том, почему большие структуры, такие как Abell 611, не разлетаются на части, поскольку они, кажется, не содержат достаточно массы, чтобы удерживать себя вместе с гравитацией. Основное объяснение заключается в том, что на самом деле они содержат гораздо больше массы, чем мы можем видеть, и эта гипотетическая невидимая масса называется темной материей.

Однако поиск темной материи оказался чрезвычайно трудным. Темная материя не взаимодействует со светом, что делает ее невидимой, и ее никогда не обнаруживали напрямую. Космологи даже не уверены, какую форму может принять темная материя, хотя многие считают, что это, вероятно, какая-то частица. Несмотря на то, что мы не можем видеть его напрямую, его влияние на вселенную очевидно. Как и в таких местах, как Abell 611, мы наблюдаем аналогичные эффекты в больших космических масштабах, в которых для объяснения поведения галактик требуется больше массы, чем мы можем наблюдать.

Abell 611 особенно полезен для изучения темной материи, потому что в нем так много массивных галактик, которые расположены близко друг к другу, что он демонстрирует множество примеров явления, называемого гравитационным линзированием . Здесь один массивный объект находится перед другим с нашей точки зрения, и гравитация этого промежуточного объекта настолько велика, что искривляет пространство-время, изменяя внешний вид света, исходящего от фонового объекта. Это полезно, так как промежуточный объект может действовать как увеличительное стекло, преломляя свет от более далекой галактики и позволяя нам видеть очень далекие объекты.

Вы можете увидеть пример этого гравитационного линзирования в середине изображения, где свет от галактики слева от центра размыт в форме дуги из-за массы скопления галактик. Помимо того, что помогает нам видеть удаленные объекты, степень линзирования также может быть использована для определения массы задействованных объектов. При таком расчете масса скопления намного выше, чем предполагает наблюдаемая масса, что подтверждает идею о том, что должен быть какой-то другой невидимый материал, такой как темная материя, заполняющая скопление.