Новые карты были выпущены сегодня на апрельском собрании Американского физического общества в Балтиморе, штат Мэриленд. Они были созданы с использованием данных, полученных с помощью камеры темной энергии, устройства формирования изображений с разрешением 570 мегапикселей, которое является основным инструментом исследования темной энергии (DES).Темная материя, загадочная субстанция, составляющая примерно четверть Вселенной, невидима даже для самых чувствительных астрономических инструментов, потому что она не излучает и не блокирует свет.
Но его эффекты можно увидеть, изучив явление, называемое гравитационным линзированием — искажение, которое возникает, когда гравитационное притяжение темной материи искажает свет вокруг далеких галактик. Понимание роли темной материи является частью исследовательской программы по количественной оценке роли темной энергии, что является конечной целью исследования.Этот анализ был проведен Вину Викрамом из Аргоннской национальной лаборатории (в то время в Университете Пенсильвании) и Чихуэй Чанг из ETH Zurich. Викрам, Чанг и их сотрудники из Пенсильвании, ETH Zurich, Портсмутского университета, Университета Манчестера и других институтов DES более года работали над тщательной проверкой карт линзирования.
«Мы измерили едва заметные искажения формы около 2 миллионов галактик, чтобы построить эти новые карты», — сказал Викрам. «Они являются свидетельством не только чувствительности камеры темной энергии, но и кропотливой работы нашей команды линзеров, чтобы понять ее чувствительность настолько хорошо, чтобы мы могли получить точные результаты».Камера была сконструирована и протестирована в Национальной ускорительной лаборатории Ферми Министерства энергетики США и теперь установлена на 4-метровом телескопе Виктора М. Бланко в Межамериканской обсерватории Серро Тололо Национальной оптической астрономической обсерватории в Чили. Данные были обработаны в Национальном центре суперкомпьютерных приложений при университете штата Иллинойс в Урбане-Шампейне.
Карта темной материи, выпущенная сегодня, использует первые наблюдения DES и покрывает лишь около трех процентов площади неба, которую DES документирует за пятилетнюю миссию. Опрос только что завершился второй год.
По мере того, как ученые расширяют свои поиски, они смогут лучше проверять текущие космологические теории, сравнивая количество темной и видимой материи.Эти теории предполагают, что, поскольку во Вселенной гораздо больше темной материи, чем видимой, галактики будут формироваться там, где присутствуют большие концентрации темной материи (и, следовательно, более сильная гравитация). Пока что анализ DES подтверждает это: карты показывают большие волокна материи, вдоль которых лежат видимые галактики и скопления галактик, и космические пустоты, где находится очень мало галактик. Последующие исследования некоторых огромных волокон и пустот, а также огромный объем данных, собранных в ходе исследования, раскроют больше об этом взаимодействии массы и света.
«Наш анализ пока соответствует тому, что предсказывает текущая картина Вселенной», — сказал Чанг. «Увеличивая карту, мы измерили, как темная материя окружает галактики разных типов и как вместе они развиваются в течение космического времени. Мы стремимся использовать новые поступающие данные для более строгой проверки теоретических моделей».