Спотворення світла зірок вкаже на темну матерію в Чумацькому шляху

Гравітація темної матерії здатна заломлювати траєкторію світла зірок на шляху до Землі, що вкаже вченим на місця скупчення таємничої речовини.

Докази існування темної матерії є скрізь. Це обертання галактик, яке не можна пояснити тільки наявністю видимої матерії і те, як галактики збираються разом, а також шлях світла, що пролягає крізь Всесвіт. Ми не можемо бачити темну матерію безпосередньо, але ми бачимо її вплив на інші об'єкти.

У субгалактичних масштабах вплив темної матерії набагато менший, і, отже, її складніше виявити. Але нова техніка допоможе нарешті виявити, де вона ховається в Чумацькому шляху - це контрольне спотворення світла зірок, коли темна матерія проходить перед ними.

Темна матерія - одне з найбільш загадкових явищ у космосі. Що це таке - ми не знаємо, але нам зрозуміло, що силу гравітації у Всесвіті неможливо пояснити тільки видимою нам матерією, званою баріонною.

Ще в 1930-х роках астроном Фріц Цвіккі виявив, що якби галактики в скупченні Кома утримувалися разом тільки однією баріонною матерією, то вони б розлетілися. У них явно є невидима речовина, що підсилює гравітацію - темна матерія. Космологи підрахували, що темна матерія становить близько 85% усієї речовини у Всесвіті.

Один із способів виявити темну матерію - гравітаційне лінзування. Згідно з теорією відносності, маса викривляє простір-час навколо себе. Біля невеликих об'єктів ефект незначний, але поруч з масивними, такими як скупчення галактик, викривлення простору-часу прекрасно виражені і здатні заламувати світло.

У новій роботі група дослідників на чолі з фізиком-теоретиком Сіддхартом Мішра-Шармою з Нью-Йоркського університету пропонує систему виявлення гравітаційного лінзування біля деяких зірок Чумацького шляху, що дозволить виявити місця локалізації темної матерії.

Коли темна матерія проходить перед зіркою, теоретично вона повинна змінити траєкторію світла на шляху до Землі. Здаватиметься, що зірка зрушила. Але «рух» це ледь помітно. Тому Мішра-Шарма і його колеги припускають спостерігати групи зірок. "Ми пропонуємо нову техніку для характеристики популяційних властивостей галактичної субструктури через ефект колективного лінзування на віддалені джерела, - написали вони у своїй статті. Ми показали, що за допомогою астрометричних спостережень у найближчому майбутньому можна буде статистично виявити популяції субгало холодної темної матерії, компактних об'єктів, а також флуктуації щільності, отримані з темної матерії скалярного поля.