Автор:
Космологи из Калифорнийского Университета в Риверсайде, используя новую технику измерений, пришли к выводу, что вселенная состоит лишь на 31% из известной нам материи. Все остальное — темная энергия.
Происхождение и свойства ее ученые пока не понимают.
Чтобы вычислить состав вселенной, исследователи сначала изучили количество материи в одной галактике, посмотрев, как она вращается вокруг соседних галактик, а затем масштабировали данные для всей вселенной.
Они пришли к выводу, что материя составляет 31% вселенной, а остальная часть состоит из темной энергии.
Из 31 процента материи, большинство — 80 процентов приходится на темную материю, вещество, которое обнаруживается только через его гравитационные взаимодействия с другой материей.
Таким образом, во вселенском масштабе количество известной материи ничтожно: газ, пыль, звезды, галактики и планеты составляют всего 20 процентов.
Если бы вся материя во Вселенной была равномерно распределена в пространстве — она имела бы «плотность, равную примерно шести атомам водорода на кубический метр».
«Однако, поскольку мы знаем, что 80% материи на самом деле является темной материей, в действительности большая часть этой материи состоит не из атомов водорода, а скорее из типа материи, который космологи еще не понимают», — отметил ведущий автор исследования Мохаммед Абдулла.
Определение точного количества материи во вселенной — непростая задача, решаемая с помощью компьютерного моделирования.
Изучив сумму скоплений галактик и сравненив этих расчеты с моделированием ожидаемого количества вещества во вселенной, команда ученых получила самую точную цифру количества материи во вселенной, когда-либо выведенную.
«Нам удалось сделать одно из самых точных измерений, когда-либо сделанных с помощью метода скопления галактик», — сказала соавтор исследования Джиллиан Уилсон.
-Более высокий процент материи приведет к большему количеству скоплений, — сказал Абдулла.
Насколько можно судить, темная материя — это гипотетическое вещество, которое, как выяснилось, составляет примерно 31 процент материи во вселенной.
Загадочный материал невидим, потому что он не отражает свет, и никогда непосредственно не наблюдался учеными.
Астрономы знают, что он находится во вселенной из-за его гравитационного воздействия на известную материю.
Считается, что темная материя является гравитационным «клеем», который удерживает галактики вместе.
Расчеты показывают, что многие галактики были бы разорваны на части вместо того, чтобы вращаться, если бы их не удерживало вместе большое количество темной материи.
К сожалению, темная материя никак не наблюдается непосредственно и может быть обнаружена только опосредовано через его гравитационное взаимодействие с другими формами материи.
Чтобы преодолеть эту трудность, астрономы разработали «GalWeight», космологический инструмент для измерения массы скопления галактик, используя орбиты входящих в него галактик.
Затем исследователи применили свой инструмент к наблюдениям из Sloan Digital Sky Survey (SDSS), чтобы создать «GalWCat19», общедоступный каталог скоплений галактик.
Наконец, они сравнили количество скоплений в своем новом каталоге с моделями, чтобы определить общее количество материи во вселенной.
«Огромное преимущество использования нашего метода галактической орбиты состояло в том, что наша команда смогла определить массу для каждого кластера в отдельности, а не полагаться на более косвенные статистические методы», — пояснил третий соавтор исследований Анатолий Клыпин.
Объединив свои измерения с измерениями других команд, которые использовали различные методы, они смогли определить наилучшее комбинированное значение.
На этой стадии ученым к сожалению не удалось пролить свет на возникновение и характер темной энергии.
В 1998 году космический телескоп Хаббла наблюдал очень далекие сверхновые, которые показали, что давным-давно вселенная на самом деле расширялась медленнее, чем сегодня.
Таким образом, расширение вселенной не замедлялось из-за гравитации, как все думали, но напротив, ускорялось.
Никто этого не ожидал, никто не знал, как это объяснить и назвать причину этого.
«Вселенная не только расширяется, но и расширяется все быстрее и быстрее с течением времени», — сказала MailOnline доктор Кэти Ромер, ученый из исследования темной энергии.
«Мы ожидаем, что расширение будет становиться все медленнее и медленнее с течением времени, потому что прошло почти 14 миллиардов лет с момента Большого взрыва.’
В итоге существует гипотеза, что расширению Вселенная обязана воздействию темной энергии, а склеиванию галактик способствует влияние темной энергии.
В зависимости от того, какая из сил победит, можно будет предсказать конец вселенной.