Сферическая карта сверхскоплений галактик приведет к лучшему пониманию того, как материя распределена во Вселенной, и предоставит ключевое понимание темной материи, одной из величайших загадок физики.
Карту создали профессор Майк Хадсон, Джонатан Каррик и Стивен Тернбулл с факультета физики и астрономии Университета Ватерлоо и Гильем Лаво из Парижского астрофизического института Национального центра научных исследований Франции. Профессор Хадсон также является аффилированным членом Института теоретической физики Периметра.
"Распределение галактик неравномерно и не имеет закономерностей. Здесь есть вершины и долины, похожие на горный хребет. Это то, что мы ожидаем, если крупномасштабная структура возникла в результате квантовых флуктуаций в ранней Вселенной », — сказал Хадсон, также заместитель декана факультета вычислительной техники.
Карта опубликована в рецензируемом журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, одном из ведущих мировых исследовательских журналов по астрономии и астрофизике.
Более светлые синие и белые области на карте представляют большую концентрацию галактик. Красная область — это сверхскопление, называемое Концентрация Шепли, крупнейшее скопление галактик в соседней Вселенной.
Неизведанные области отображаются синим цветом.
Знание местоположения и движения материи во Вселенной поможет астрофизикам предсказать расширение Вселенной и определить, где и сколько существует темной материи.
Ученые заметили, что галактики движутся по-разному, потому что Вселенная расширяется не ровно. Эти различия называются пекулярными скоростями.
Наша собственная галактика Млечный Путь и ее соседка Андромеда движутся со скоростью 2 миллиона километров в час.
Предыдущие модели не полностью учитывали это наблюдаемое движение. Хадсон и его команда заинтересованы в обнаружении структур, ответственных за специфические скорости.
Эти отклонения в движении галактик являются ценным инструментом для определения распределения материи и темной материи в самых больших масштабах.
Темная материя составляет большую часть массового содержания во Вселенной. Это гипотетическая форма материальной частицы, которая не отражает и не излучает свет, поэтому ее нельзя увидеть или измерить напрямую. О существовании и свойствах темной материи можно сделать вывод только косвенно, исходя из ее гравитационного воздействия на видимую материю и свет.
«Лучшее понимание темной материи имеет центральное значение для понимания формирования галактик и структур, в которых они живут, таких как скопления галактик, сверхскопления и пустоты», — сказал Хадсон.
Следующим шагом будет получение более подробных образцов пекулярных скоростей для улучшения карты в сотрудничестве с исследователями из Австралии.