[830x]Появились первые результаты нового капитального обзора распределения темной материи по южному небу, выполненного с Обзорным телескопом VLT ESO (VST) в обсерватории Паранал в Чили. Обзор VST KiDS позволит астрономам произвести точные измерения параметров темной материи, темной энергии, структуры галактических гало, исследовать эволюцию галактик и их скоплений. Первые результаты обзора KiDS показывают, как характеристики наблюдаемых галактик определяются окружающими их невидимыми гигантскими массами темной материи.
Примерно 85% материальной составляющей Вселенной невидимо [1], и природа этой материи пока непонятна физикам. Хотя эта субстанция не излучает и не поглощает свет, астрономы могут обнаруживать ее присутствие по влиянию, которое она оказывает на звезды и галактики, в частности, по ее гравитационному притяжению. Большой новый наблюдательный проект, выполняемый на мощных обзорных телескопах ESO, сейчас яснее, чем когда-либо раньше, выявляет непосредственно наблюдаемые связи между таинственной темной материей и светящимися галактиками [2].
Новый обзор, названный KiDS (Kilo-Degree Survey), базируется на изображениях, получаемых на Обзорном телескопе VLT при помощи его мощной камеры OmegaCAM. Телескоп VLT, установленный в обсерватории ESO на горе Паранал в Чили, специализирован для широкоугольных обзоров неба в видимых лучах. В инфракрасной области его дополняет обзорный телескоп VISTA. Одна из главных целей VST – картографирование распределения темной материи и использование этих карт для понимания природы таинственной темной энергии, ускоряющей расширение нашей Вселенной.
Лучший индикатор местоположения темной материи – гравитационное линзирование, искривление лучей света силой гравитации. Исследуя этот эффект, можно наносить на карту места, где тяготение наиболее сильно, а значит, где находится материя, в том числе и темная.
В первой серии работ по результатам нового обзора международная группа исследователей под руководством Кена Кюкена (Koen Kuijken) из Лейденской обсерватории в Нидерландах [3] использовала этот подход для анализа изображений более двух миллионов галактик, расположенных на среднем расстоянии в 5.5 миллиардов световых лет от нас [4]. Ученые исследовали искажения, вносимые в изображения этих галактик при прохождении их излучения по пути к Земле мимо массивных скоплений темного вещества.
Эти первые результаты получены всего по 7% планируемой общей площади обзора. Внимание исследователей было сосредоточено на картографировании распределения темной материи в группах галактик. Большинство галактик образуют группы; наш Млечный Путь тоже входит в небольшое скопление галактик, называемое Местной группой. Определение содержания темной материи в галактических группах – ключевой вопрос всей теории формирования галактик. По результатам исследования гравитационного линзирования получается, что в группах галактик содержится примерно в 30 раз больше темного вещества, чем видимого.
"Интересно, что самая яркая галактика группы почти всегда находится в центре облака темной материи", -- говорит Массимо Виола (Massimo Viola) из Лейденской обсерватории (Нидерланды), основной автор одной из первых статей по результатам KiDS.
"Предсказание теории формирования галактик о том, что галактики продолжают втягиваться внутрь групп и скапливаться в их центрах, никогда еще не было с такой ясностью подтверждено наблюдениями", -- добавляет Кен Кюкен.
Полученные результаты – лишь начало большой программы использования огромных количеств данных, получаемых обзорными телескопами. Сейчас эти данные, хранящиеся в архиве данных ESO, становятся доступны ученым всего мира.
Обзор KiDS поможет расширить и углубить наше понимание темной материи. Объяснение природы темной материи и ее проявлений означало бы гигантский прорыв в физике.
Примечания
[1] Астрономы установили, что общий баланс массы и энергии во Вселенной таков: 68% темной энергии, 27% темного вещества и 5% “обычного” вещества. Таким образом, цифра 85% отражает общую долю темной материи.
[2] Вычисления на суперкомпьютерах показывают, как должна эволюционировать Вселенная, заполненная темной материей: с течением времени темная материя образует гигантскую «паутину», а галактики и звезды формируются там, где газ затягивается внутрь наиболее плотных концентраций темной материи.
[3] В международную группу исследователей, выполняющую обзор KiDS, входят ученые из Нидерландов, Великобритании, Германии, Италии и Канады.
[4] Эта работа основана на трехмерных картах групп галактик, выполненных в рамках проекта GAMA (Galaxy And Mass Assembly), интенсивные наблюдения для которого ведутся на Англо-Австралийском Телескопе.
Узнать больше
Результаты исследований представлены в серии статей, направленных в несколько ведущих астрономических журналов. Список этих статей можно найти здесь.
Ссылки
Перевод пресс-релиза ESO eso1528 http://www.eso.org/public/russia/news/eso1528/