Астрономи представили новий каталог величезних галактичних кластерів, який відкриває нові перспективи для розуміння еволюції Всесвіту. Ці кластери, найбільші гравітаційно зв’язані структури у космосі, виконують роль космічних дороговказів, вказуючи на розподіл темної матерії та загадкової темної енергії, що прискорює розширення Всесвіту.
Кожен кластер містить сотні або тисячі галактик, а їхні характеристики, такі як розмір, залежать від процесів формування та еволюції космічних структур. Тому ці об’єкти є потужним інструментом для тестування космологічних моделей.
Новий каталог кластерів був сформований на основі шести років спостережень, зібраних під час Темного Енергетичного Огляду (DES). Проект використовував потужну Камеру Темної Енергії (DECam), встановлену на 4-метровому телескопі Бланко в Чилі, щоб дослідити, як матерія концентрується протягом космічного часу — відповідно до заяви від Університету Чикаго.
Спостереження DES виявили десятки тисяч кластерів, що простягаються на мільярди світлових років, створюючи величезну базу даних для вимірювання росту космічних структур. Команда DES використовувала оптичні та ближні інфрачервоні спостереження з DECam для виявлення слабких галактик і оцінки їхніх відстаней, формуючи тривимірну картину космічної мережі.
Однією з основних цілей було з’ясувати, чи відповідає сьогоднішня поведінка Всесвіту передбаченням провідної космологічної моделі, відомої як Лямбда-Холодна Темна Матерія (LCDM). Вчені довгий час обговорювали невелику невідповідність — так звану «напругу S8» — між тим, як сильно матерія виглядає зосередженою у сучасному Всесвіті у порівнянні з ранніми даними з космічного мікрохвильового фону.
«Наші результати показують, що модель Лямбда-CDM добре описує спостережуваний Всесвіт», — зазначив Чун-Хао То, провідний автор дослідження з Університету Чикаго, у своїй заяві.
Оскільки темна матерія і темна енергія не можуть бути спостережені безпосередньо, вчені використовують величезні кластери для глибшого розуміння цих таємничих сил, які впливають на рух галактик. Оскільки кластери є такими масивними, легше помітити вплив темної матерії та темної енергії на них, у порівнянні з меншими об’єктами.
Формування нового каталогу вимагало уважного моделювання, як кластери перекриваються, а також оцінки їхньої маси. У майбутньому телескопи, такі як Обсерваторія Вери К. Рубін і Космічний телескоп імені Ненсі Грейс Роман, зможуть дослідити ще глибше. Коли ці обсерваторії запрацюють, астрономи очікують значне розширення каталогу, що дозволить простежити, як формувалися кластери через більшу частину історії Всесвіту.
На даний момент новий каталог галактичних кластерів DES пропонує одне з найчіткіших уявлень про космічний ландшафт. Результати цього дослідження були опубліковані в журналі Physical Review D.