Скопление XLSSC 122
Три новых исследования, которые провела команда ученых Калифорнийского технологического института (Caltech), посвящены скоплению XLSSC 122, расположенному на расстоянии около 10,4 миллиарда световых лет от Земли. Это скопление и раньше удивляло астрономов: несмотря на его юный по космическим меркам возраст, его размер и организованная структура характерны для скоплений современной Вселенной. Теперь JWST выявил еще одну примечательную особенность — скопление случайно оказалось расположено точно перед еще более далекими галактиками. Мощная гравитация XLSSC 122 искривляет и искажает свет этих фоновых галактик, создавая эффект сильного гравитационного линзирования — явление, которое позволяет ученым напрямую измерять массу невидимой материи.
XLSSC 122 оказалось рекордсменом среди самых далеких скоплений галактик с сильным линзированием, а это ценнейший инструмент для астрономов.Кайл Финнер
Измерения, выполненные с помощью линзирования, показали неожиданный результат: огромная доля массы скопления оказалась сосредоточена в его центральной области. Согласно стандартным космологическим моделям, рост массивных структур должен был происходить гораздо более постепенно, поэтому такая концентрация массы на столь ранних этапах истории Вселенной выглядит удивительно. «XLSSC 122 — одно из первых известных нам скоплений, сформировавшихся во Вселенной, и концентрация массы в нем не согласуется с предсказаниями современной космологической модели», — отмечает Финнер.
Искажения света вызывает прежде всего темная материя — невидимое вещество, которое никогда не наблюдалось напрямую, но чье гравитационное влияние подтверждается множеством астрономических данных. По оценкам ученых, темной материи во Вселенной примерно в пять раз больше, чем обычного вещества, из которого состоят звезды, планеты и все, что нас окружает. «Сильное линзирование — это способ измерить темную материю, фактически ее не видя, — поясняет Финнер. — Это чувствительный инструмент проверки наших космологических моделей».
Темную материю невозможно увидеть напрямую, но гравитационное линзирование галактических скоплений позволяет измерить ее количество.Во втором исследовании команда применила другой метод — слабое гравитационное линзирование, которое позволяет оценить распределение массы не в центре, а на периферии скопления. Сопоставив эти данные с рентгеновскими и радионаблюдениями, ученые выяснили, что XLSSC 122 до сих пор находится в процессе слияния — составляющие его галактики продолжают сближаться, формируя более крупную структуру.
Третье исследование выявило еще одну деталь: слабое свечение звезд, оторвавшихся от своих родных галактик и рассеянных в пространстве между ними. Это самое раннее из зафиксированных проявлений подобного свечения, и оно тоже подтверждает, что скопление находится в стадии слияния. Что особенно интересно, форма этого свечения вблизи центра скопления почти точно повторяет распределение темной материи — а значит, в будущем свет блуждающих звезд может стать удобным способом «увидеть» невидимую материю в других далеких скоплениях.
Теперь Финнер и его коллеги планируют отыскать десятки подобных древних скоплений, используя рентгеновские и радиообзоры неба, а также эффект Сюняева — Зельдовича — характерное искажение реликтового излучения, которое помогает обнаруживать скопления галактик издалека. Если окажется, что аномально высокая концентрация массы характерна не только для XLSSC 122, но и для других древних скоплений, ученым, возможно, придется пересмотреть представления о том, насколько быстро формировались крупнейшие структуры ранней Вселенной.
Ранее альтернативная теория гравитации объяснила изменения темной энергии с течением времени.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
