Ученые исследуют, как галактики расширяются и развиваются, сосредоточив внимание на изучении невидимого каркаса Вселенной, сформированного загадочной субстанцией — темной материей.
В новом исследовании группа астрофизиков из Ратгерского университета применила крупнейшие на данный момент выборки уникальных объектов — так называемых Лайман-альфа-излучающих галактик, чтобы проанализировать, как в течение миллиардов лет галактики объединялись в группы. Это дало возможность ученым глубже понять, как галактики взаимодействуют с окружающей темной материей и каким образом они развиваются со временем.
Лайман-альфа-излучающие галактики представляют собой молодые системы, содержащие большое количество водорода. Этот газ излучает свет особым образом, что позволяет обнаруживать такие галактики даже на значительных расстояниях от Земли. Мы видим их такими, какими они были очень давно — примерно 2,8, 2,1 и 1,4 миллиарда лет после Большого взрыва, когда активно происходило рождение новых звезд.
Анализ распределения более 100 тысяч подобных галактик показал своеобразные «отпечатки» темной материи. Выяснилось, что именно ее скопления формируют форму и структуру Вселенной: масса невидимого вещества создает «гравитационные ямы», в которые стекается газ, из которого затем образуются галактики.
«Изучение этих отпечатков дало нам понимание массы темной материи, окружающей галактики», — говорит Эрик Гавайзер, заслуженный профессор кафедры физики и астрономии Ратгерского университета. «Массы темной материи, которые мы обнаружили, соответствуют предположению о том, что Лайман-альфа-излучающие галактики эволюционировали в современные галактики, подобные нашему Млечному Пути».
Темная материя — это загадочная субстанция, которая не излучает свет или энергию и не может быть замечена напрямую, но составляет основную часть материи во Вселенной. Ученые знают о ее существовании, так как ее гравитация оказывает влияние на движение галактик и на расположение этих огромных космических систем в пространстве.
Интересно, что только от 3 до 7% областей с высокой концентрацией темной материи содержат Лайман-альфа-излучающие галактики. Исследователи предполагают, что это свидетельствует о коротком, переходном этапе в жизни таких систем — за всю свою существование они излучают это особое свечение недолго, всего несколько сотен миллионов лет.
«Темная материя невидима для наших телескопов, но она формирует Вселенную через взаимодействия с видимым веществом», — подводит итог Гавайзер. «В то время как одни пытаются понять, что она собой представляет, наша исследовательская команда решила выяснить, где находится это загадочное вещество и какое значение оно имеет для эволюции Вселенной».
Фото: hi-tech.mail.ru