Ученые создают самую подробную карту вещества во Вселенной. Почему это важно?

Публикация: 17.03.2023
Источник Комментарии

Ученые создают самую подробную в истории карту вещества во Вселенной. С ее помощью можно обнаружить материю, скрытую от наших глаз и инструментов

Через 400 000 лет после Большого взрыва первичная плазма зарождающейся Вселенной начала остывать, что привело к образованию первых атомов. Затем появилось реликтовое излучение – тепловое излучение, равномерно заполняющее Вселенную и распространяющееся во всех направлениях. Этот космический микроволновый фон (CMB), впервые зарегистрированный в 1965 году, удалось зафиксировать с помощью современных телескопов и увидеть какой была Вселенная вскоре после своего рождения. Сегодня мощные астрономические инструменты позволяют создавать каталоги и карты, отображающие не только галактики и небесные тела, но и крупномасштабные структуры Вселенной. Считается, что они формировались миллиарды лет по мере расширения и «старения» нашего мира. Но вот что особенно интересно – недавно исследователи пришли к выводу, что все вещество во Вселенной, будь то темная материя или плазма, расположено неравномерно. Если создатели новой, самой подробной карты Вселенной правы, то наши представления о космосе придется пересмотреть.

Вселенная – это театр теней, а галактики – его главные действующие лица.

Реликтовое излучение

После того, как ученые обнаружили реликтовое излучение, они нанесли на карту крошечные колебания температуры, оставшиеся после Большого взрыва. Пристальное внимание к СМВ объяснимо – это излучение пережило большую часть истории Вселенной, сохранив отпечатки всех изменений, происходивших на протяжении 14 миллиардов лет.

За это время реликтовое излучение встречалось с галактиками и другими космическими структурами, растягивалось, сжималось и деформировалось. Отпечатки этих встреч, оставленные СМВ, многое говорят о распределении всей материи во Вселенной, что является ключом к разгадке фундаментальных космологических загадок.


Реликтовое излучение позволяет многое узнать не только об условиях, царивших в ранней Вселенной, но и о самих галактиках на ее просторах.

В отличие от стандартных оптических исследований, которые фиксируют свет, испускаемый звездами, СМВ учитывает основную массу галактик, скрытую от глаз либо в виде сгустков темной материи, либо в виде рассеянного ионизированного газа, соединяющего галактики.

Больше по теме: Почему в межзвездном пространстве не так темно, как считалось раньше?

Вселенная теней

По мере развития астрономических инструментов стало понятно, что реликтовое излучение хранит в себе намного больше информации, чем считалось раньше. Так, за последние 10 лет ученым удалось подтвердить эффект Сюняева—Зельдовича, теоретезированный в 1960-е годы – он позволяет понять как менялась интенсивность радиоизлучения реликтового фона на горячих электронах межзвездного и межгалактического газа.

Еще один эффект, известный как слабое гравитационное линзирование, искажает траекторию реликтового излучения, когда оно проходит вблизи массивных объектов и искажается подобно тому, как если бы на него смотрели через основание винного бокала. Если говорить совсем просто, то слабое гравитационное линзирование позволяет увидеть невидимое и отличить темную материю от обычной.


Большая часть вещества во Вселенной скрыта от наших глаз и инструментов

Еще больше интересных статей о реликтовом излучении и новейших космических телескопах читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен – там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!

В совокупности эти эффекты позволили космологам составить точную карту местоположения и температуры абсолютно всей видимой материи во Вселенной (которая сохраняет характерную сигнатуру, извлекаемую из полученных изображений СМВ). И если наложить эту карту на имеющиеся изображения звезд и галактик, можно не только измерить космические расстояния, но и отследить процессы звездообразования.

В 2021 году команда ученых из Страсбургской астрономической обсерватории (Франция), применила этот подход. Изучив данные CMB, полученные с помощью Европейского космического агентства (ЕКА) и космологического телескопа Атакамы, исследователи объединили их с данными оптических телескопов, включающих почти 500 000 галактик. Поразительно, но полученный результат позволил измерить соотношение обычной и темной материи.


Вещество неравномерно распределено по Вселенной, однако раньше считалось иначе

Анализ также показал, что взрывы сверхновых звезд и аккрецирующие сверхмассивные черные дыры вытесняют газ из узлов темной материи и распределяют его (обычные телескопы не в состоянии этого обнаружить). Более того, новые данные не совпадают с предсказаниями большинства космологических моделей, а значит ответить на целый ряд фундаментальных вопросов космологии с их помощью невозможно.

Кстати, после Большого взрыва во Вселенной происходила масса необычных и странных процессов. О том, каких именно, можно прочитать здесь, рекомендуем!

Самая подробная карта Вселенной

Учитывая данные, полученные за последние 10 лет с помощью новейших астрономических инструментов ученые пришли к выводу, что вещество во Вселенной распределено не равномерно что не соответствует общепринятой космологической теории. Подробная карта скоро будет представлена широкой общественности и, как полагают астрономы, поможет понять целый ряд существующих противоречий. Все это означает, что наше понимание устройства Вселенной ошибочно (по крайней мере частично).

В исследовании принимают участие более 150 ученых, в том числе из Чикагского университета и Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми. Цель проекта – определить и понять силы, ответственные за эволюцию Вселенной. Исследователи полагают, что если материя не распределена по Вселенной «комками», то в существующей сегодня модели не хватает чего-то действительно важного.


Перед вами карта того, как темная материя распределена по Вселенной

Проведенный в ходе работы анализ (включая анализ последних данных о реликтовом излучении) позволил определить более точное местоположение материи, которая не только не распределяется равномерно и не «комкуется» но и группируется в определенных областях, – объясняют астрономы.

Согласитесь, звучит революционно. Эти выводы, однако, являются предварительными и у ученых впереди много работы. Однако результаты анализа уже позволили получить крайне полезную информацию благодаря наблюдениям и современным астрономическим инструментам. Посмотреть как выглядит общепринятая модель Вселенной можно здесь.

Ранее ученые опубликовали первую карту наблюдаемой Вселенной в рентгеновском излучении, подробнее мы рассказывали в этой статье.

Новая эра космологии

Исследователи, принимающие участие в создании самой масштабной карты Вселенной за всю историю наблюдений только начинают осознавать истинные возможности проделанной работы: «Это сенсационное улучшение космологической модели по сравнению со всеми созданными ранее. В это трудно поверить, но мы, возможно, находимся на перепутье… новой модели Вселенной», – сообщают авторы научной работы.


Подробная карта всей видимой материи во Вселенной

Так как в основе стандартной модели космологии лежит реликтовое излучение, новые данные могут оказаться революционными. Отметим также, что в работе ученые объединили данные двух крупнейших исследований Вселенной, проведенных с помощью Dark Energy Survey и South Pole Telescope.

Пять-10 лет назад люди думали, что с космологией покончено. Но это меняется и мы, судя по всему, вступаем в новую эру космологических исследований, – утверждают космологи.


Вселенная и ее мощь поражают воображение

Кстати, ранее астрономы составили подробную карту одной из границ Солнечной системы. Заинтригованы? Вам сюда!

Если результаты будущих исследований подтвердят озвученые выводы, то наша Вселенная на самом деле не является одинаковой для наблюдателя во всех направлениях. И хотя звучит заманчиво, говорить об окончательных выводах преждевременно. И тем не менее только представьте – возможно в самом ближайшем будущем мы наконец докажем существование темной материи. А это – настоящий прорыв.


Астрофизика Вселенная Дальний космос

Понравилась статья? Поделись с друзьями!

LongReef Team Автор статьи: LongReef Team
17
Нет Комментариев.
Но, вы можете быть первыми кто его оставит

Авторизуйся что бы оставить свой коммент...

Интресное

Практически заглянуть внутрь черной дыры невозможно. К счастью, компьютерные модели и изучение...
Астрофизики из Рочестерского технологического института воспользовались данными прибора LORRI на...
Возможности любительских телескопов сильно отличаются от профессиональных аппаратов, которые делают...
Астрономы обнаружили почти 1000 галактических "нитей" из электронов, пронизывающие не...
Физики из Амстердамского университета создали аналог черной дыры в лабораторных условиях....
Телескоп «Джеймс Уэбб» запечатлел «Столпы творения» — холодные плотные облака газообразного...
Космический телескоп Джеймса Уэбба позволил астрономам взглянуть на самые древние звездные...
Астрономы работают над созданием полной карты звезд Млечного Пути, включая те, что находятся вне...
Черные дыры существуют и это – научный факт. Но что насчет червоточин? Могут ли эти гипотетические...

Популярные Статьи

В последние годы количество цветущих водорослей в Атлантике стало резко увеличиваться. В нынешнем...
Исследование окаменелостей динозавра, обнаруженных в Китае, показало, что животное имело шею длиной...
Исследование окаменелой гортани динозавра показало, что эти животные издавали совсем не такие...
Ученые предлагают использовать для производства водорода морскую воду. Это сделает водородное...
Ученые обнаружили на Венере признаки вулканической активности. В течение восьми месяцев жерло...
Массовое вымирание, произошедшее на Земле 350 миллионов лет назад произошло из-за повышения уровня...
В честь 15-летия со дня строительства Всемирного хранилища семян в Шпицбергене, компания Virtual...
Позитивное мышление, окружение близких людей и положительное восприятие старости продлевает жизнь...
Ученые обнаружили гормон отрезвления, который позволяет быстрее прийти в себя при алкогольном...
Ученые обнаружили окаменелости предка утконоса, возраст которого составляет 70 миллиона лет. Но...
Как вы думаете, какая вещь в вашей кухне собирает очень много грязи?
Ученые обнаружили, что макаки и другие некоторые обезьяны разбивают орехи при помощи камней. При...
Прямо сейчас на берега Флориды и Мексики надвигается огромная куча гнилых водорослей.
Попав в экстремальную ситуацию, человеку в первую очередь нужно искать источник воды и пищи. Иногда...
Ученые обнаружили, что сердечный ритм влияет на субъективное восприятие времени. По мнению ученых,...
У пяти жителей России диагностировали тропическую лихорадку Денге.
Хроническая усталость может быть вызвана нарушениями в микрофлоре кишечника. К такому выводу ученые...
Ученые выяснили как бактерии Mycobacterium smegmatis добывают электроэнергию из воздуха. Фермент,...
Японские ученые смогли вырастить мышат, рожденных из клеток двух самцов. Для этого они...
В Индонезии начал извергаться вулкан Мерапи, который также известен как «вулкан Судного дня».
Ученые смогли определить у людей депрессию и даже степень ее тяжести по содержанию определенного...
Древние люди научились производить и закалять сталь гораздо раньше, чем считалось ранее. Недавнее...
В будущем ученые хотят создать для Луны отдельный часовой пояс.
В 1966 над испанским городом Паломарес столкнулись два американских истребителя, уронив на...
Управляемая планирующая авиационная бомба (УПАБ) — это высокоточное авиационное оружие, которое...
Некоторые генетические мутации могут наделить человека удивительными способностями.
По оценкам специалистов от весенней депрессии страдает 25% населения нашей планеты. Люди испытывают...
«Лицевая слепота» может сильно усложнить жизнь человека.
В детективных фильмах нам часто показывают то, как секретные агенты устраивают допросы при помощи...
Воспалительные процессы в деснах приводят к быстрому распространению инфекций, что может привести к...
Археологи обнаружили в Китае коньки возрастом не менее 3500 лет, сделанные из костей лошадей. Они...
В Калифорнии выпало рекордное количество снега — его настолько много, что люди не могут выбраться...
Практичные, а не дежурные подарки - это лучшее проявление заботы. Мы подобрали для вас 10 отличных...
Исследование показало, что спутник Сатурна Энцелад имеет постоянный источник тепла, который...
Турбулентность во время перелета приводит многих пассажиров в ужас и вызывает панику. Самолет за...
Исследование останков люде возрастом 5000 лет, относящихся к ямной культуре, показало, что многие...
Космонавты уже умеют выращивать растения за пределами Земли, находясь внутри космической станции....
В 1972 году астронавты NASA сделали самую известную фотографию Земли из космоса.
В следующем году на небе, появится очень яркая комета. Уже в июле 2024 года она будет видна в...
Некоторые люди считают, что от масок для сна нет пользы и с ними неудобно спать.
На территории чернобыльской атомной станции живут собаки, который создали уникальную популяцию,...
Недавно голландский сейсмолог Френк Хукенберг предсказал серию разрушительных землетрясений в марте...
Подборка из десяти отличных Telegram-каналов на самые разные темы, от юмора до науки и высоких...
После столкновения космического корабля DART с астероидом Диморфос, последний стал вести себя...
Ученые рассказали какие продукты люди смогут выращивать даже в случае наступления ядерной зимы....
Знаете ли вы, что одежда и аксессуары могут стать причиной головной боли, проблем со спиной и...
Криминальные сериалы и шоу находятся на пике популярности. Но почему нам так нравится смотреть на...
Ученые обнаружили необычный подземный цветок-паразит, который последние 30 лет считался вымершим. В...
Китайский марсоход не смог проснуться в декабре 2022 года. Скорее всего, срок его службы на Красной...
Купание в реке - символ лета и хорошего настроения. Но это не так безопасно, как кажется, и...
Северное сияние не просто фантастически красиво, но и является вполне конкретным физическим...
Ученые планируют создать биокомпьютер из искусственных мозгов, или оганоидов, образованных клетками...
Искусственный интеллект показал, что после одной ночи без сна мозг человека меняется так, как...
Многие люди представляют инопланетян как маленьких существ с зеленой кожей и огромными глазами. На...
Ученые обнаружили, что потребление продуктов с содержанием популярного подсластителя значительно...
Что произойдет, если случайно съесть продукт, покрытый плесенью? В большинстве случаев, все...
Между Южной и Северной Кореей есть место, в котором животные чувствуют себя как в раю.
Ученые обнаружили, что микрофлора кишечника влияет на эффективность химиотерапии. Как выяснилось,...
Некоторые люди не могут уснуть по два-три часа, а потом просыпаются в разбитом состоянии....
Смогут ли люди выжить на Марсе, ведь там нет воды и атмосферы? И стоит ли вообще туда лететь?