Уникальный «крест Эйнштейна» помог найти скрытый сгусток темной материи в космосе
Необычный космический объект зафиксировала международная команда астрономов. Открытие помогло подтвердить существование массивного ореола темной материи. Результаты исследования опубликованы в Astrophysical Journal.
Астрофизик-теоретик Чарльз Кейтон из Университета Ратгерса (США) обратил внимание на изображение, где «крест Эйнштейна» имел не четыре, а пять световых копий далекой галактики. Объектом изучения стала далекая пыльная галактика HerS-3.
«Крест Эйнштейна» — редко встречающаяся космическая конфигурация, когда свет от далекого объекта искривляется гравитацией галактик перед ней, создавая четыре изображения, это явление, при котором одиночный объект виден одновременно четыре раза. Гравитационное влияние на далекий объект похоже на оптический эффект, когда при прохождении света от удаленного источника через стакан с водой создаются множественные изображения.
Однако дополнительное, пятое изображение в этом «кресте» указало на «нечто необычное». Это оказалось массивным скрытым сгустком темной материи. О существовании этой невидимой структуры удалось сделать вывод только с помощью тщательного компьютерного моделирования и анализа.
«Пятое изображение в центре невозможно получить, если только с массой, преломляющей свет, не происходит чего-то необычного. Мы думали, что это ошибка инструмента. Но изображение не исчезало», — отметил Пьер Кокс, астроном, директор по исследованиям Французского национального центра научных исследований, первый автор исследования.
Компьютерное моделирование показало: четыре видимые галактики не могут объяснить картину. Лишь добавление массивного ореола темной материи позволило модели совпасть с наблюдениями.
«Единственный способ привести физику в соответствие — включить темную материю», — подчеркнул Кейтон.
Темная материя составляет большую часть вещества во Вселенной, но напрямую не наблюдается. Она выявляется лишь через косвенные эффекты, например, искажение света.
«Это редкая возможность изучить невидимую структуру», — отметил Эндрю Бейкер, профессор физики из Университета Ратгерса, соавтор исследования.
Обнаруженная система важна и для изучения самой HerS-3: эффект линзы увеличивает галактику, позволяя рассмотреть ее детали.
