V-kosmose.com

Новая трехмерная карта темной материи во Вселенной

Новая трехмерная карта темной материи во Вселенной

Слабые съемки линзирования, вроде HSC, предпочитают немного менее сплошную Вселенную (слева), чем предсказанная модель Планка (справа). В изображениях просматривается небольшая, но заметная разница

Недавно исследователям удалось выпустить самую глубокую обширную трехмерную карту распределения материи в пространстве. Это позволяет увеличить точность ограничений для темной энергии с помощью обзора Hyper Suprime-Cam (HSC).

Современная Вселенная – довольно крупное место. Пространство расширялось за последние 14 млрд. лет, сплетая галактики и темную материю силой тяжести и создавая удивительный пейзаж с пустотами. Сила тяжести, притягивающая материю, также влияет на наше видение астрономических объектов. Когда свет распространяется от далеких галактик к Земле, гравитационное притяжение от других объектов на пути изгибает свечение. В итоге, наблюдаемые галактики искажаются из-за явления гравитационного линзирования. Внутри таких искажений скрывается большой объем информации, позволяющей лучше понять распределение материи во Вселенной и природу темной энергии.

Карта HSC создана по данным от японского телескопа Субару и позволяет исследователям измерить гравитационное искажение в изображения с 10 млн. галактик.

Слева: Трехмерная карта темной материи Вселенной, выведенная из одной из шести зон наблюдения HSC и отображенная на заднем плане с различными оттенками синего (яркие области – темная материя). Карту вывели из искажений галактических форм, обозначенных белыми линиями. Их длина передает величину искажений, а угол соответствует направлению. Справа: Измерения активируются светом от далеких галактик, проходящим сквозь Вселенную и отклоняющимся материей в разные эпохи

Слева: Трехмерная карта темной материи Вселенной, выведенная из одной из шести зон наблюдения HSC и отображенная на заднем плане с различными оттенками синего (яркие области – темная материя). Карту вывели из искажений галактических форм, обозначенных белыми линиями. Их длина передает величину искажений, а угол соответствует направлению. Справа: Измерения активируются светом от далеких галактик, проходящим сквозь Вселенную и отклоняющимся материей в разные эпохи

HSC просматривает ближайшую Вселенную в более узком, но глубоком виде, за счет чего удается изучить более слабые галактики и сформировать четкую карту распределения темной материи.

Исследователи сравнили новую карту с колебаниями, предсказанными спутниковыми наблюдениями Планка. Измерения от HSC были ниже, но статистически соответствовали модели Планка. Ситуация с более низкими результатами все еще заставляет сомневаться в том, ведет ли темная энергия себя как космологическая постоянная Эйнштейна.

Космологические ограничения на скопление Вселенной сегодня (S8) предсказаны с использованием наблюдений пространства в разное время. Измерение HSC отображено красным и считается одним из наиболее дальних измерений с помощью слабого гравитационного линзирования. Их следует сопоставить с результатами Планка, полученными из наблюдений реликтового излучения в самой ранней Вселенной, и прочих современных экспериментов KiDS и DES

Космологические ограничения на скопление Вселенной сегодня (S8) предсказаны с использованием наблюдений пространства в разное время. Измерение HSC отображено красным и считается одним из наиболее дальних измерений с помощью слабого гравитационного линзирования. Их следует сопоставить с результатами Планка, полученными из наблюдений реликтового излучения в самой ранней Вселенной, и прочих современных экспериментов KiDS и DES

Карта предоставляет более полное представление о том, сколько существует темной энергии, раскрывая детали ее свойств и участия в ускорении процесса пространственного расширения. Измерять искажения, вызванные гравитационным линзирование, сложно. Дело в том, что этот эффект мал, а искажения в галактических формах могут создаваться атмосферой, телескопом и детектором. Чтобы добыть точные сведения, ученые должны быть уверены, что все эффекты касаются только линзирования.

Исследования линзирования, вроде HSC, предпочитают намного менее сплошную Вселенную, чем предсказанная Планком. Изображения демонстрируют небольшое, но заметное расхождение с компьютерной моделью. Это статистическая флуктуация? Астрономы продолжают собирать все больше данных, чтобы разобраться в этом вопросе

Исследования линзирования, вроде HSC, предпочитают намного менее сплошную Вселенную, чем предсказанная Планком. Изображения демонстрируют небольшое, но заметное расхождение с компьютерной моделью. Это статистическая флуктуация? Астрономы продолжают собирать все больше данных, чтобы разобраться в этом вопросе

Поэтому команда создала детальное имитационное моделирование данных для HSC на основе снимков от космического телескопа Хаббл. В этих симуляциях удалось отыскать поправки к галактическим формам, чтобы удалить искажения формы, вызванные посторонними эффектами. Результаты добыты из первого года данных исследования HSC. В целом HSC должен 5 лет собирать данные, которые еще лучше раскроют поведение темной энергии и помогут изучить эволюцию галактик и массивных галактических скоплений.