Астрономія

Астрономи вперше зафіксували темну матерію завдяки слабкому лінзуванню

Астрономи вперше застосували ефект слабкого гравітаційного лінзування, щоб зафіксувати темну матерію у 18 галактиках. Ця нова методологія може подолати деякі обмеження традиційних методів фіксації темної матерії. Автори описують усі етапи свого методу в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Що таке гравітаційне лінзування?

Масивні тіла або скупчення тіл викривляють світло віддалених об’єктів, що знаходяться за ними. Цю деформацію можна зафіксувати. Саме тому експерименти з гравітаційним лінзуванням є потужними інструментами для вивчення космології та еволюції галактик. За допомогою цієї техніки можна фіксувати не тільки звичайну, але й темну матерію, що не випромінює та не відбиває світло. Таким чином, гравітаційне лінзування є вирішальним інструментом для визначення кількості та природи матерії у Всесвіті.

Особливий інтерес становлять дослідження слабкого лінзування, які виявилися дуже успішними через велику кількість інформації, доступну завдяки цій техніці, і велику кількість систем, де її можна застосувати. Традиційні експерименти зі слабким гравітаційним лінуванням вимірюють невеликі спотворення у спостережуваних формах галактик. Такий слабкий сигнал потрібно вимірювати статистично, щоб подолати невизначеність у власній формі та орієнтації галактики.

Яку нову техніку застосували дослідники?

Астрономи розробили нову експериментальну методику для точних вимірювань ефекту слабкого гравітаційного лінзування. Цей підхід враховує інформацію про швидкість фонового джерела та доповнює звичайні підходи, засновані лише на інформації про його форму. Астрономи перевірили свою техніку для 18 галактик. Вони дослідили, як обертаються диски галактик із слабким гравітаційним лінзуванням, та зафіксували темну матерію у них.

Нове дослідження показує, що інформація про швидкість обертання галактик дозволяє набагато точніше виміряти ефект слабкої лінзи, ніж це можливо лише за допомогою форми галактики. Такий метод може дати більш чітке уявлення про те, де знаходиться темна матерія у галактиках, і яку роль вона відіграє у їхньому формуванні.