«Хаббл» уточнил массу скопления Пуля
Знаменитое скопление галактик Пуля наконец-то попало в объектив камер орбитального телескопа «Уэбб». Тем самым был сделан еще один шаг в изучении темной материи и ее характерных свойств. А более точные измерения массы этого гигантского космического кластера и ее распределения позволят воссоздать сценарий колоссальной древней катастрофы, приведшей к его появлению.
Скопление Пуля — один из символов нового этапа в развитии астрономической науки. Именно эта гигантская структура — результат сверхскоростного столкновения двух меньших скоплений — стала одним из главных доказательств существования темной материи. Гравитационное линзирование в данной области космоса (зафиксированное в начале нулевых орбитальной обсерваторией «Чандра») практически идеально ложится в рамки Стандартной модели. Именно тогда была установлена скорость эпического слияния — около 4 500 километров в секунду.
Сейчас к исследованиям гигантской «Пули» подключился телескоп «Уэбб». Благодаря этому астрономы во главе с Санджуном Ча из южнокорейского Университета Ёнсе впервые получили ее высокодетальные изображения в ближнем инфракрасном диапазоне. Процесс съемки был далеко не прост: два сливающихся скопления находятся на расстоянии почти четырех миллиардов световых лет от Земли. Даже NIRCam вкупе с 6,5-метровым зеркалом оказалась не в состоянии зафиксировать все карликовые галактики и небольшие «осколки» столкновения.
Тем не менее это позволило заново вычислить массу скопления с недоступной ранее точностью и ее распределение внутри данной области. В итоге получилась своего рода карта, содержащая «самый большой на сегодняшний день набор данных о гравитационном линзировании». Тысячи галактик были тщательно «взвешены». Кроме того, ученые измерили общее излучение всех внутрикластерных звезд — светил, выброшенных из галактик во время столкновения. Все это позволило подобраться к главной цели — темной материи.
«Представьте себе пруд с чистейшей водой и галькой, лежащей на дне. Вы не увидите воду, пока не подует ветер и не вызовет рябь. Тогда рябь исказит форму гальки на дне, заставляя воду действовать как линза», — пояснил коллега Санджуна Ча, астрофизик Джеймс Джи. Уточнив, что в данном случае вода — метафора темной материи, а галька — фоновых галактик.
В итоге ученые подтвердили, что свет внутрикластерных звезд может служить вполне надежным индикатором темной материи — как раз благодаря их «независимости» от отдельных галактик. Удалось установить еще ряд важнейших деталей — к примеру, скопление слева имеет крупную, асимметричную область скопления массы явно вытянутой формы. Это своего рода «улика» — судя по ней, крупных столкновений в истории «Пули» было больше одного.
Но самое важное: темная материя по-прежнему находится здесь, и астрофизикам удалось наложить на ее свойства ряд существенных ограничений. В частности, не было найдено никаких статистически значимых свидетельств ее активного самовзаимодействия. Это заставляет отбросить ряд альтернативных гипотез, которые в последнее время появляются с завидной частотой. А наблюдения «Уэбба» за скоплением должны продолжиться — по крайней мере, пока его место не займет строящийся «Нэнси Грейс Роман».
Самое популярное
