В миллион раз массивнее Солнца: найден самый маленький объект, состоящий из темной материи

Международная команда астрономов сообщила об обнаружении самого маленького объекта, состоящего из темной материи. Открытие было сделано при помощи гравитационной линзы.

Заполоняющая Вселенную «паутина», состоящая из темной материи. Источник: MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images

Темная материя — это загадочная форма материи, которая, как предполагается, не участвует в электромагнитном взаимодействии и на которую приходится около четверти массы-энергии Вселенной. Поскольку темная материя является фундаментальным строительным блоком космоса, ее изучение имеет важное значение для понимания того, как развивалась и эволюционировала наблюдаемая нами сегодня структура галактических скоплений.

Ключевой вопрос для астрономов — является ли темная материя однородной или комковатой, поскольку это может раскрыть ее состав. Поскольку темную материю невозможно наблюдать напрямую, ее свойства можно определить только путем использования эффекта гравитационного линзирования, при котором свет от более удаленного объекта искажается и отклоняется под действием гравитации состоящего из нее объекта.

Понравился контент? Подписывайся на наше сообщество и получай больше про космос Печатные журналы, события и общение в кругу космических энтузиастов Подписаться на сообщество

Для решения этой задачи команда астрономов использовала сеть радиотелескопов со всего мира, включая телескоп Грин-Бэнк, VLBA  и EVN. Это позволило сформировать аналог супертелескопа размером с Землю, который смог улавливать слабые сигналы гравитационного линзирования. Для анализа собранного ими огромного массива данных, команде пришлось разработать новые алгоритмы моделирования, которые можно было запустить только на суперкомпьютерах.

Изображение гравитационной линзы, позволивший обнаружить рекордно маленький объект, состоящий из темной материи. Источник: Keck/EVN/GBT/VLBA

В ходе поисков астрономам удалось обнаружить состоящее из темной материи тело, масса которого в миллион раз превышает массу Солнца. Он находится в отдаленной области космоса примерно в 10 млрд световых лет от Земли. С учетом эффекта расширения пространства-времени он существовал во времена, когда возраст Вселенной составлял всего 6,5 миллиарда лет.

На сегодня это самый маленький темный объект, обнаруженный с помощью этой техники. Его масса в 100 раз меньше чем у предыдущего рекордсмена.

По словам исследователей, находка согласуется с так называемой «теорией холодной темной материи», на которой основана большая часть нашего понимания того, как формируются галактики. В настоящее время проводится дальнейший анализ данных, чтобы лучше понять, чем может быть этот загадочный темный объект.

Астрономы  также продолжат исследовать другие части неба, чтобы узнать, можно ли найти больше примеров таких маломассивных темных объектов с помощью той же техники. Если они продолжат находить их в других частях Вселенной, и если они действительно окажутся полностью лишенными звезд, то некоторые альтернативные теории темной материи могут быть опровергнуты.

По материалам Phys.org