Астрономи отримали найдетальніше зображення гравітаційно лінзованої радіодуги за всю історію спостережень – і водночас виявили найменший за масою темний об’єкт, який коли-небудь спостерігали на таких відстанях. Це стало можливим завдяки об’єднанню 22 радіотелескопів з усього світу в єдину систему Very Long Baseline Interferometry (VLBI), що фактично створює антену розміром із континент.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Дослідження проводилося на прикладі системи JVAS B1938+666 – еліптичної галактики, яка розташована на відстані близько 6,5 мільярда світлових років і виступає гравітаційною лінзою, збільшуючи світло ще більш віддаленої радіогалактики позаду неї. В інфрачервоному діапазоні ця система утворює майже ідеальне кільце Ейнштейна, а в радіохвилях – витончену дугу, що походить від молодої надмасивної чорної діри, яка активно нарощує масу.
Під час аналізу зображень у надвисокій роздільній здатності вчені помітили легке «звуження» радіодуги – ледь помітне спотворення, яке свідчить про наявність ще одного масивного, але невидимого об’єкта між нами та далекою галактикою. Розрахунки показали, що його маса становить близько одного мільйона сонячних мас, однак він не випромінює світла ні у видимому, ні в інфрачервоному діапазоні. Це дозволило віднести його до потенційних «темних субгало» – щільних згустків темної матерії, передбачених моделлю холодної темної матерії (Cold Dark Matter, CDM).
«Ми одразу звернули увагу на це звуження в радіодузі – це чітка ознака присутності компактного об’єкта між джерелом випромінювання та спостерігачем», – розповів керівник дослідження Джон Маккін із Гронінгенського університету та Південноафриканської радіоастрономічної обсерваторії. За його словами, відкриття підтверджує, що темна матерія має складну структуру й може формувати локальні щільні скупчення.
Команда під керівництвом Сімони Веджетті з Інституту астрофізики Макса Планка створила нові обчислювальні моделі, які дозволили точно відтворити спотворення дуги та визначити властивості невидимого об’єкта. «Обсяг даних був настільки величезним, а аналіз – таким складним, що нам довелося розробити абсолютно нові чисельні методи», – зазначила Веджетті.
Результати дослідження підтверджують передбачення стандартної космологічної моделі CDM, згідно з якою галактики формуються всередині темних “гало”, що складаються з безлічі дрібних згустків невидимої матерії. Наступним кроком учених стане пошук подібних темних структур в інших гравітаційних лінзах, щоб перевірити, наскільки їх кількість узгоджується з теоретичними прогнозами.
Читайте також:
- Астрономи виявили міжзоряну планету, що росте з рекордною швидкістю
- Астрономи зафіксували найдовший відомий газовий міст між двома галактиками