Ново революционно изображение показва как е разпределена загадъчната тъмна материя

Вселената е изпълнена със загадки, които учените се опитват да разгадаят от векове. Тъмната материя е един от тези объркващи проблеми, чието разбиране може да ни помогне да научим повече за еволюцията и структурата на Вселената.

Сега изследователи са създали подробна карта на невидимата тъмна материя с помощта на Космологичния телескоп на Атакама (ACT). Новото революционно изображение изобразява загадъчната тъмна материя, разпределена на една четвърт от цялото небе. Създаването на тази карта потвърждава теорията на Алберт Айнщайн за това как колосалните космически структури растат и изкривяват светлината в продължение на 14 милиарда години във Вселената.

„Направихме карта на невидимата тъмна материя по цялото небе на най-големи разстояния и ясно виждаме характеристиките на този невидим свят, които са на стотици милиони светлинни години. Той изглежда точно така, както предвиждат нашите теории.“

казва в изявление Блейк Шервин, професор по космология в Университета в Кеймбридж и ръководител на ACT

Над 160 изследователи са проучили данните от ACT на Националната научна фондация.

Документирането на характеристиките на тъмната материя, която съставлява 85 процента от Вселената обаче било сложна задача, тъй като тъмната материя не взаимодейства със светлината или други видове електромагнитно излъчване и по този начин е трудна за изучаване. Гравитацията е единственото нещо, което би могло да разкрие информация за тъмната материя.

За тази цел екипът наблюдава изкривяването на светлината, останала от Големия взрив – когато Вселената е била само на 380 000 години. Този вид разсеяна светлина се движи свободно из цялата Вселена и е известна като космическо микровълново фоново лъчение (CMB).

Екипът изследва гравитационното привличане на големи, тежки структури, включително тъмна материя, изкривяваща CMB по време на 14-милиардното ѝ пътуване до нас, подобно на това как лупа огъва светлината, докато тя преминава през лещата ѝ.

Това изследване допринася за продължаващия дебат за „Кризата в космологията“, който се фокусира върху разминаването при измерването на възрастта на Вселената и изисква познания за скоростта на разширяване. Кризата произтича от различните измервания на светлинния фон, а не на CMB лъчението. Тези отклонения предполагат, че тъмната материя не е достатъчно обемна в стандартния модел на космологията и че моделът е неточен.

„Забележително е, че той предоставя измервания, които показват, че както „буцата“ на Вселената, така и скоростта, с която тя се разраства след 14 милиарда години еволюция, са точно такива, каквито бихте очаквали от нашия стандартен модел на космологията, основан на теорията на Айнщайн за гравитацията.“

казва Матю Мадхавачерил, доцент в катедрата по физика и астрономия в Университета на Пенсилвания

Това изследване ще бъде представено на конференцията „Future Science with CMB x LSS“, която ще се проведе от 10 до 14 април в Университета в Киото.