Най-подробната карта на тъмната материя на Вселената разкрива противоречащи на физиката космически празнини

(Проучване на тъмната енергия/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA)

Астрономите създадоха най-изчерпателната карта досега от всички тъмна материя във вселената.

Това не е лесен подвиг, като се има предвид, че тъмната материя е невидима. Учените обаче знаят, че този сенчест братовчед на обикновената материя съществува, защото неговите силни гравитационни сили могат да съберат цели галактики.

Въз основа на наблюденията на нейното влияние астрономите изчисляват, че тъмната материя съставлява една четвърт от Вселената.

Новата карта е продукт на години работа на група от 400 учени от седем държави, известни като Тъмна енергия Проучване (DES).

Те насочиха телескопа Виктор М. Бланко в Чили към небето, за да надникнат в милиони галактики, свързани заедно с тъмна материя. Разпределението на тези галактики и начините, по които светлината от тях достига до Земята, могат да информират астрономите за това колко тъмна материя се намира между тези галактики и нашата планета.

в поредица от изследвания публикуван тази седмица, екипът показа, че Вселената е осеяна с гигантски клъстери от галактики, събрани заедно – региони, където тъмната материя също е гъсто опакована.

Но тяхната карта, която покрива около една осма от небето, гледано от Земята, също документира петна от Вселената, които са почти лишени както от тъмна материя, така и от галактики.

Тези разхвърляни и празни зони изглежда са свързани с междузвезден газ в космическа мрежа.

„Показва ни нови части от Вселената, които никога не сме виждали досега. Ние наистина можем да видим тази структура на космическата мрежа, включително тези огромни структури, наречени космически кухини, които са региони с много ниска плътност на Вселената, където има много малко галактики и по-малко материя,' Найл Джефри, космолог в University College London, каза на пазач .

Снимката по-долу показва част от новата карта; кухините са в черно, докато галактическите купове са ярко оранжеви.

Увеличен изглед на картата на тъмната материя на Dark Energy Survey. (Dark Energy Survey Collaboration)

Според Джефри, новите открития предполагат, че гравитацията може да не работи по същия начин в тези празнини, както на Земята, което би означавало, че стандартните закони на физиката не са приложими.

Светлина от 226 милиона галактики

Докато тъмната материя е ненаблюдаема, силата, която упражнява върху други неща във Вселената, помага на учените да я открият.

Тъмната материя огъва светлината, идваща към Земята от други галактики, малко като калейдоскоп. Така че чрез измерване на интензивността на това изкривяване, астрономите могат да изчислят колко тъмна материя седи между нас и друга галактика и колко смачкана е тази тъмна материя.

Ако светлината на една галактика е много изкривена, това предполага, че невидимата тъмна материя, която я закрива от погледа, е гъсто натрупана.

(Dark Energy Survey Collaboration)

горе: Картата на тъмната материя на DES (в лилаво), насложена върху изображение на галактиката Млечен път.

Така че Джефри и неговият екип разгледаха колко светлина от повече от 226 милиона галактики, както наблизо, така и на милиарди мили разстояние, се изкривяваше.

Те използваха телескопа, за да заснемат изображения на тези галактики за 345 нощи между 2013 и 2016 г., след което разчитаха на програма с изкуствен интелект, за да преведат тези наблюдения в тяхната подробна карта на тъмната материя.

Екипът събра данни за още 413 нощи преди проучването да приключи през 2019 г., така че учените от DES планират да създадат още по-голяма и по-подробна карта на тъмната материя използвайки останалите си наблюдения .

Картата предполага, че Айнщайн може да е сгрешил

Според теорията на относителността на Алберт Айнщайн, гравитацията трябва да е накарала парчета материя във Вселената да се натрупат по предвидим начин след Голям взрив преди около 13 милиарда години.

Но според Джефри картата на DES предполага, че теорията на Айнщайн може да е пропуснала целта до известна степен.

„Ако погледнете във Вселената, материята не е толкова тромава, колкото се очакваше – има намеци, че е по-гладка“, каза Джефри пред пазач .

„Може да изглежда сравнително дребно нещо“, добави той, „но ако тези намеци са верни, тогава това може да означава, че нещо не е наред с теорията на Айнщайн за обща теория на относителността , един от великите стълбове на физиката.'

Тази статия е публикувана първоначално от Business Insider .

Още от Business Insider:

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.