«Джеймс Уэбб» раскрывает массивную космическую структуру, которая бросает вызов нашему пониманию Вселенной
Космический телескоп обнаружил древнее скопление галактик XLSSC 122 с неожиданно высокой концентрацией тёмной материи в центре и самой далёкой сильной гравитационной линзой, что расходится с предсказаниями стандартной космологической модели
Short Summary
Скопление относится к эпохе «космического полудня» — примерно 10 миллиардов лет назад, когда Вселенная переживала пик звездообразования, а галактики формировали звёзды до 100 раз интенсивнее, чем сегодня. XLSSC 122 было выявлено в 2014 году в ходе рентгеновского обзора аппарата XMM-Newton ЕКА, а «Хаббл» подтвердил его расстояние, однако не обнаружил признаков сильного линзирования — их выявил только JWST, зафиксировав характерные дуги света вокруг центра скопления. Искажения света создаются преимущественно тёмной материей, которая примерно в пять раз превосходит по массе обычное вещество, поэтому гравитационное линзирование служит чувствительным инструментом проверки космологических моделей без прямого наблюдения самой тёмной материи. Дополнительный анализ слабого линзирования в сочетании с рентгеновскими и радиоданными показал, что скопление до сих пор находится в процессе слияния, а третья работа выявила самое раннее известное детектирование внутрископленного света — рассеянного свечения звёзд, выброшенных из галактик, распределение которого вблизи центра почти совпадает с распределением тёмной материи.
Учёные планируют найти и детально изучить десятки других столь же древних скоплений: поскольку узкое поле зрения JWST плохо подходит для обзоров неба, кандидатов предполагается предварительно искать с помощью широкоугольных рентгеновских и радионаблюдений, в том числе по эффекту Сюняева — Зельдовича — «дырам» в реликтовом излучении, возникающим при рассеянии его фотонов на энергичных частицах внутри скоплений. Если необычно высокая концентрация тёмной материи и преждевременная зрелость окажутся свойственны и другим древним скоплениям, астрономам, возможно, придётся пересмотреть базовые представления о темпах формирования крупномасштабных структур. Пока же XLSSC 122 служит важным тестом существующих моделей, но для выводов о том, уникальны ли его свойства или отражают общую закономерность ранней Вселенной, необходима значительно большая выборка объектов.
Дополнительно отмечается, что внутрископленный свет может стать новым инструментом картографирования тёмной материи: если связь между распределением рассеянных звёзд и невидимой массой подтвердится в других скоплениях, особенно древних, это позволит проследить распределение тёмной материи на протяжении космической истории.
Рекорд сильного линзирования
XLSSC 122 стало самым далёким известным скоплением галактик с сильным гравитационным линзированием, что даёт астрономам редкий точный способ измерения массы невидимого вещества
Аномальная концентрация массы
Значительная часть массы скопления сосредоточена в его центре, что противоречит космологическим моделям, предсказывающим более постепенный рост крупных структур на ранних этапах истории Вселенной
Наблюдаемое слияние
Совмещение данных сильного и слабого линзирования с рентгеновскими и радионаблюдениями показало, что XLSSC 122 продолжает формироваться за счёт слияния галактиков, а рассеянные звёзды ещё не осели в плотном центре
Внутрископленный свет как индикатор тёмной материи
Зафиксировано самое раннее детектирование внутрископленного света, распределение которого вблизи центра совпадает с распределением тёмной материи, — это открывает потенциально новый метод её картографирования
Text generated using AI
