Темна матерія – це секрет. Вона темна, бо не випромінює світла. Ми не можемо її побачити, спробувати, торкнутися, понюхати чи навіть відчути. Але астрономи можуть виміряти цю темну таємницю Всесвіту. Як? Дивлячись на галактики та скупчення галактик. Темна матерія чинить гравітаційний вплив на ці регіони, і це МОЖНА виміряти.
Просто подивіться на це зображення Abell 611, зроблене телескопом Хаббла. Це скупчення галактик, яке лежить на відстані приблизно 3,2 мільярда світлових років від нас. На перший погляд ви думаєте: «Так, це скупчення галактик, і що?». Однак для астрономів це скупчення є проблемою. Вони знають, провівши виміри, що в галактиках і скупченні недостатньо маси, щоб утримати все це від розльоту. Якась сила тяжіння повинна утримувати скупчення разом. Але де «матеріал», який має гравітаційний вплив? Він не лише те, що ми можемо побачити в галактиках. Це також має бути темна матерія.
І це повертає нас до Abell 611. Насправді це хороший об’єкт для тестування ідеї темної матерії. Астрономи знають, що в галактиках і скупченнях переважають компоненти темної матерії. У Abell 611 зовнішній вигляд скупчення дає змогу астрономам виміряти кількість темної матерії. Гравітаційне лінзування, наприклад, є найкращим видимим доказом. Дуги світла в скупченні насправді є зображеннями більш віддалених галактик, сяйво яких спотворюється гравітацією під час проходження. Маси галактик у скупченні недостатньо, щоб спричинити такі викривлення. Отже, це має робити щось інше — і це і буде темна матерія в скупченні.
Насправді скупчення у всьому Всесвіті демонструють такий ефект оточуючих їх ореолів темної матерії.
На одному з перших зображень JWST показано гравітаційне лінзування, викликане гало навколо скупчення SMACS J0723.3-7327. Воно має тисячі галактик, оточених гало темної матерії. Кожна галактика також має компонент темної матерії. Результатом є дивовижне відображення лінзованих галактик, які видно на зображенні. Усі вони лежать на величезних відстанях за скупченням SMACS, і їхнє світло розмазується в дуги завдяки гравітаційному домінуванню темної матерії.
Той факт, що ця сама сцена розігрується в багатьох скупченнях по всьому Всесвіту, говорить нам, що темна матерія реальна, навіть якщо астрономи ще не з’ясували, що це таке.
Раніше ми повідомляли, що інформація – це п’ятий стан матерії поряд з твердим тілом, рідиною, газом і плазмою, а тому невловима темна матерія може бути інформацією.