Відповідно до наших основних космологічних моделей, темна матерія становить більшу частину маси у Всесвіті (приблизно 85%). Хоча її неможливо виявити у видимому світлі, її вплив можна побачити на основі того, як вона змушує матерію утворювати великомасштабні структури у нашому Всесвіті.
На основі поточних спостережень астрономи визначили, що структури темної матерії складаються з довгих тонких ниток. Вперше, використовуючи телескоп Субару, команда астрономів безпосередньо виявила нитки темної матерії у масивному скупченні галактик, що надає нові докази для перевірки теорій про еволюцію Всесвіту.
До команди входили астрономи з кафедри астрономії та Центру досліджень еволюції галактик (CGER) при Університеті Йонсей та кафедри фізики та астрономії Каліфорнійського університету в Девісі (UC Davis). Їхні результати опубліковано в статті “Виявлення слабкого лінзування внутрішньокластерних ниток у скупченні Кома” 5 січня 2024 року в Nature Astronomy.
Як пояснила команда, Субару показав кінцеві кінці ниток темної матерії в скупченні Кома, що простягаються на мільйони світлових років.
Наші космологічні моделі передбачають, що скупчення галактик ростуть на перетині ниток темної матерії, які складають великомасштабну структуру Всесвіту (“космічна павутина”) і простягаються на десятки мільйонів світлових років. Хоча ця гіпотеза підтверджується спостереженнями за розподілом галактик і газу (тобто баріонної або “видимої” матерії) у Всесвіті, досі не було прямих виявлень компонента темної матерії – внутрішньокластерних ниток (ICF) досі. Використовуючи телескоп Субару, команда на чолі з Йонсей шукала ознаки ниток темної матерії в скупченні Кома.
Зазначене скупчення розташоване за 321 мільйон світлових років у напрямку кластера Coma Berenices і містить понад 1000 ідентифікованих галактик. Це також одне з найбільших і найближчих скупчень галактик, що робить його хорошим кандидатом для пошуку слабких ознак темної матерії. Однак його близькість також ускладнює спостереження за всім скупченням. Але завдяки поєднанню високої чутливості, високої роздільної здатності та широкого поля зору телескопа Субару, команда змогла виявити ефекти слабкого лінзування.
Коротко кажучи, команда спостерігала, як світло підсилювалося нитками темної матерії, що простягаються на мільйони світлових років. Це перше пряме підтвердження цих ниток, що надає нові докази на користь темної матерії та способу перевірки космологічних теорій.