Астрономи виявили темну матерію, що створює клони далекої галактики

За словами вчених «потрійна Галактінов» утворилися в результаті викривлення світла навколо гігантської невідомої маси.

Астрономи нарешті з’ясували, що три абсолютно ідентичні галактики в найглибших куточках космосу – «космічні трійки» насправді всього лише одна галактика, але її зображення було викривлено через темної матерії.

Галактичні двійники були випадково виявлені у 2013 році астрономом Тімоті Гамільтоном з Університету штату Шоні в Портсмуті, штат Огайо. Аналізуючи дані космічного телескопа Хаббл, Гамільтон виявив дві ідентичні галактики, одна з яких є дзеркальним відображенням іншої, розташовані поруч один з одним в космосі.

Мало того, що ці два зображення мали однакову форму, з однаковими галактичними центрами в зіркових плямах, вони також були поцятковані однаковими темними паралельними лініями. Таємниця тільки посилилася, коли Гамільтон зауважив третю галактику, яка була ідентична двом іншим галактикам.

«Ми були дійсно в глухому куті. Моя перша думка полягала в тому, що, можливо, вони взаємодіють між галактиками з приливно витягнутими рукавами. Це не зовсім підходило, але я не знав, що ще думати », – йдеться в заяві Гамільтона.

Тепер, після восьми років обговорень і припущень, Гамільтон і його колеги нарешті знайшли задовільне пояснення.

За словами вчених, всі ці космічні клони – це одна і та ж галактика, розташована в 11 мільярдах світлових років від Землі. Але гравітація величезної концентрації темної матерії спотворює світло від далекого джерела на три зображення.

Темна матерія – це загадкова невидима субстанція, яка, як вважається, становить більшу частину матерії Всесвіту, і вчені припускають, що це клей, який запобігає розліт галактик. Загальна теорія відносності Ейнштейна описує, як масивні об’єкти деформують тканину простору-часу. Ейнштейн пояснив ідею про те, що гравітація не створюється невидимою силою, це просто наш досвід викривлення і спотворення простору-часу в присутності матерії й енергії.

Це викривлений простір, своєю чергою, встановлює правила руху енергії і матерії. У разі цих «галактичних трійок» світло, який мандрує через надзвичайно викривлену область простору-часу, рухається по кривій – згинаючись і скручуючись через гігантське дзеркало, поки не з’явиться в трьох точках виходу у вигляді трьох скоєних копій.

«Подумайте про хвилясту поверхню басейну в сонячний день, яка демонструє візерунки яскравого світла на дні басейну. Ці яскраві візерунки на дні викликані ефектом, подібним ефекту гравітаційного лінзування. Брижі на поверхні діє як часткові лінзи й фокусує сонячне світло в яскраві хвилясті візерунки на дні », – йдеться в заяві провідного автора Річарда Гриффитса, професора фізики Гавайського університету.

Подивившись на область космосу поруч із зображеннями, дослідники змогли ідентифікувати «винуватця» незвичайного ефекту лінзування: щільний згусток темної матерії, що належить скупченню галактик в 7 мільярдів світлових років від Землі і розташований між Земля і галактика, світло якої викривлявся.

Використовуючи спеціально розроблену комп’ютерну програму, фізики розрахували розподіл цієї темної матерії, вивчивши, як вона розтягла три зображення галактики. Вони прийшли до висновку, що для того, щоб зображення виглядали так, як зараз, темна матерія повинна бути «плавно» розподілена по згинах галактичного скупчення – результат, який не тільки допомагає їм пояснити зображення, але і дає їм свіже розуміння того, як темна матерія може бути розосереджена по Всесвіту.

Джерело