Около 95 процентов Вселенной остается невидимым для наших наблюдательных приборов. Темная материя и темная энергия не излучают свет, однако их воздействие на космос колоссально.
Темная материя, благодаря своей гравитации, способствует формированию галактик и их скоплений, в то время как темная энергия связана с ускоряющимся расширением Вселенной. Изучить эти загадочные элементы возможно лишь через наблюдение за тем, как они влияют на видимую материю. Именно этой задачей занялась группа астрофизиков из Чикагского университета, проанализировав обширный участок неба.
Астрофизики применили данные проекта DECADE, который объединил наблюдения камеры темной энергии, установленной на телескопе Бланко в Чили. Эта камера была изначально разработана для обзора темной энергии, проводимого с 2013 по 2019 год, но при этом сделала множество снимков за пределами основной области наблюдений. Исследователи решили воспользоваться этими архивными изображениями и почти удвоили количество галактик с измеренными формами, добавив данные с тысяч квадратных градусов неба.
Ключевым инструментом исследования стало слабое гравитационное линзирование. Когда свет от далеких галактик проходит мимо массивных скоплений на пути к Земле, он немного искривляется. В результате галактики выглядят слегка искаженными — настолько незначительно, что заметить это можно лишь статистически, анализируя данные о миллионах объектов.
«Измерения слабого линзирования наиболее эффективно подходят для анализа “комковатости” материи, — поясняет Дхаяа Анбаджагане, аспирант и ведущий аналитик проекта. — Это похоже на изучение распределения людей по территориям, чтобы понять особенности ландшафта или расположение городов».
Команда исследовала формы свыше 100 миллионов галактик и оценивала расстояния до них по красному смещению света. Затем эти сведения были сопоставлены с предсказаниями стандартной космологической модели Lambda-CDM, которая описывает Вселенную с учетом темной энергии и темной материи.
В последние годы несколько исследований, касающихся ближайшей Вселенной, расходились с предсказаниями, основанными на реликтовом излучении — «эхе» Большого взрыва. Новые результаты проекта DECADE показали, что такого расхождения не наблюдается. «Мы не фиксируем противоречий между слабым линзированием и реликтовым излучением», — отметил руководитель проекта Чихвей Чан.
