Слабое гравитационное линзирование - метод, позволяющий увидеть невидимое

Слабое гравитационное линзирование - метод, позволяющий увидеть невидимое

Но разглядеть, где она находится в межгалактическом космосе и как воздействует на пространство вокруг себя, невероятно трудно. Тем не менее, в последние годы астрономы пытаются делать это с помощью слабого гравитационного линзирования - эффекта, который, по их мнению, способен показать распределение темной материи во Вселенной. Составив соответствующую карту, они надеются получить ответы на сложнейшие вопросы космологии.

Гравитационное линзирование является следствием искривления пространства массивными объектами. Свет, проходящий через эти области, перенаправляется, как в стеклянной линзе. В результате изображение становится немного искаженным, как будто в кривом зеркале. По величине этих деформаций ученые высчитывают массы галактик или их скоплений. Однако при желании можно также вычислить среднестатистическое значение искажения у множества упомянутых объектов одновременно. Это позволит оценить общую силу эффекта. Картинка в этом случае поменяется уже не как в стеклянной линзе, а как в смятом обрывке пластиковой оберточной пленки.

Среднестатистическая величина, на которую искажаются очертания галактик, собственно, и называется слабым гравитационным линзированием. Благодаря ему сферические объекты кажутся более вытянутыми. Однако это довольно тонкий эффект, поэтому исследователям чаще всего трудно сказать наверняка, где они видят СГЛ, а где естественную форму объектов. Устойчивые тенденции становятся заметны, когда сравнивается форма множества галактик, разделенных огромными расстояниями. Надо отметить, что метод стал работать лишь в последние два десятилетия, когда на помощь учёным пришли мощные телескопы и компьютерные симуляции.

Как бы то ни было, с помощью СГЛ ученые пытаются искать темную материю. Дело в том, что галактики чаще всего ориентированы случайным, неупорядоченным образом. И если вы заметите где-нибудь в космосе множество эллиптических галактик, направленных в одну и ту же сторону, это будет очевидным указанием на действие эффекта линзирования. Подобные искажения могут генерироваться искривляющей свет темной материей. Анализируя картинки, отображающие различные участки неба, ученые пытаются составить карту расположения темной материи во Вселенной. По всей видимости, метод СГЛ - это лучший инструмент для этой цели, имеющийся в распоряжении науки. В 2018 году один научный коллектив представил общественности карту, которая качественно намного превосходит все те, что существовали ранее. Она ясно показала, что данная субстанция является чем-то вроде строительных лесов Вселенной, пронизывает её и, по всей видимости, каким-то образом скрепляет.

Космическая паутина
Космическая паутина

Космологи считают, что распределение материи во Вселенной напоминает паутину. Она образована скоплениями галактик, соединенных «нитями» из газа и темной материи. Это вещество славится своей незаметностью, поэтому увидеть его обычными способами невозможно. Однако метод СГЛ позволил-таки заметить эти струнки. Их изучение способно дать ответы на многие вопросы, касающиеся прошлого Вселенной. Исследователи полагают, что по нынешнему виду этой паутины можно отследить даже самые крошечные флуктуации, происходившие в материи непосредственно после Большого взрыва. То есть чем точнее будет картографирована нынешняя структура темной материи, тем больше наука узнает о том, что происходило в «младенчестве» Вселенной.

Космологи также заинтересованы в том, чтобы посредством метода слабого гравитационного линзирования определить общее количество темной материи в космосе, так как все симуляции эволюции Вселенной основаны в том числе и на этом параметре. Наконец, эта работа способна «пролить свет» и на темную энергию. Сегодня считается, что, в отличие от темной материи, скрепляющей ткань космоса, она раздвигает это пространство. Естественно, реконструкция всех трансформаций Вселенной от Большого взрыва до наших дней - это сложнейшая, возможно, даже непосильная задача. Однако именно такие феномены, как СГЛ, открывают перед учеными новые возможности. И во что это со временем выльется, увидим если не мы, то наши потомки.

Вас также может заинтересовать

Оставить комментарий

Другие записи из раздела Космос