[830x]
Вверху слева показана фотография диффузного скопления, а справа – более компактного. Внизу показаны распределения плотности в скоплениях. Для компактного скопления распределение плотности более равномерное.
Темной материей ученые называют особый космический феномен, оказывающий гравитационное воздействие на видимую материю, но не различимый никакими другими методами наблюдения. Считается, что темная материя составляет около 27% всей материи и энергии во Вселенной. Поскольку мы никак не можем ее увидеть, единственным способом изучения темной материи является наблюдение за тем, как она воздействует на видимые нам объекты.

Важными объектами для изучения темной материи являются скопления галактик, поскольку в этих регионах плотность вещества существенно выше средней. Ученые обычно считают, что чем больше скопление, тем больше вокруг него темной материи. Новое исследование американских ученых, опубликованное в журнале Physical Review Letters, предполагает, что эта связь может быть сложнее.

«Галактические кластеры похожи на большие города в нашей Вселенной». – говорит Хиронао Миятаки из Лаборатории реактивного движения НАСА. – «Точно так же, как, глядя на огни ночного города с самолета, мы можем представить его размер, скопления галактик дают представление о распределении темной материи, которую мы не видим».

В своей работе группа ученых под руководством Миятаки высказывает предположение, что внутренняя структура галактических скоплений связана с окружающей скопление темной материей. Астрономы изучили примерно 9 тысяч скоплений галактик из каталога DR8 Слоановского цифрового небесного обзора. Все объекты были разделены на две группы: кластеры с плотным расположением галактик и кластеры, в которых галактики удалены друг от друга на значительное расстояние. При помощи метода гравитационного линзирования было подтверждено, что все изучаемые скопления имеют примерно одинаковую массу.

По результатам сравнения двух групп удалось обнаружить разницу в распределении скоплений в пространстве. В среднем галактические скопления отделены друг от друга сотней миллионов световых лет. Но у скоплений из группы с более плотным расположением галактик внутри оказалось мало других скоплений вокруг на этой дистанции, что указывает на присутствие большего количества темной материи.

Разница во внутреннем строении, по мнению ученых, является следствием различий в окружающей среде, в которой формировались скопления галактик. В регионах с более плотной темной материей формировались более плотные кластеры. Таким образом, темная материя связана не только с массой кластера, но и с историей его образования. Кроме того, ученые выявили, что старые и молодые кластеры формировались в присутствии различного количества темной материи.

Эти результаты совпадают с предсказаниями общепринятых теорий эволюции Вселенной. После космической инфляции (период очень быстрого расширения Вселенной), которая длилась малую долю секунды после Большого взрыва, пространство было заполнено малыми колебаниями энергии – квантовыми флуктуациями. Благодаря им материя впоследствии заполнила Вселенную не равномерно. Ученые предполагают, что существующие сегодня скопления галактик произошли из флуктуаций плотности вещества в ранней Вселенной.

На фото ниже: центр огромного скопления галактик Abell 1689. Синим цветом на снимке космического телескопа Хаббл обозначена темная материя, на которую приходится 80% массы скопления.
[830x]
http://kosmolenta.com/index.php/802-2016-01-26-clusters-dark-matter
http://www.nkj.ru/news/28036/
http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.041301
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4829
http://www.cmu.edu/news/stories/archives/2016/january/galaxy-clusters.html