Новая 3D-карта Вселенной охватила 164 тысячи галактик и 13,7 млрд лет эволюции

Астрономы составили наиболее детальную и масштабную карту космической паутины — системы нитей, узлов и пустот, в которой распределены тысячи галактик. В основу работы легли данные проекта COSMOS-Web — крупнейшего на данный момент обзора, проводимого с помощью космического телескопа Джеймс Уэбб (JWST). Сообщается, что специалисты проанализировали научные данные и зафиксировали координаты 164 тысяч галактик. Наблюдения охватили временной промежуток в 13,7 миллиарда лет. Инфракрасные камеры обсерватории позволили астрономам разглядеть объекты, сформировавшиеся, когда возраст мироздания составлял всего один миллиард лет. Участок неба, попавший в поле зрения аппарата, сопоставим по площади с тремя дисками полной Луны. Результаты исследования, опубликованы в научном издании The Astrophysical Journal.

Космическая паутина представляет собой гравитационный каркас (скелет) Вселенной. Под воздействием сил притяжения межгалактический газ и темная материя сплетаются в протяженные нити — филаменты. В местах их пересечения возникают массивные плотные узлы, где активно формируются галактики. Между этими линиями остаются огромные пустые пространства — войды. Поскольку темную материю невозможно зафиксировать оптическими приборами напрямую, ученые изучают ее косвенное влияние. Распределение видимых галактик выступает маркером, точно повторяющим контуры скрытого скелета. Там, где скапливается барионное вещество, концентрируется и темная материя.

Программа COSMOS-Web разрабатывалась специально для картирования этой сети. Инфракрасные датчики телескопа способны фиксировать слабое излучение систем, которые ранее оставались скрытыми за плотными облаками космической пыли. Предыдущие масштабные обзоры обсерватории Хаббл не обладали достаточной проницающей способностью. Современная аппаратура измеряет расстояния до самых далеких источников света с высокой точностью. Ученые алгоритмически обработали массив данных и вычислили космическую плотность каждого объекта на различных этапах эволюции.

Построение трехмерной модели дает астрофизикам инструмент для отслеживания пространственной структуры галактических кластеров от ранних эпох до наших дней. Полученная информация подтверждает, что темная материя играла центральную роль в эволюции мироздания. Она стягивала обычное вещество в центры масс, создавая физические условия для рождения звезд и планет.

Международная команда сделала результаты работы полностью открытыми. В публичный доступ выложен каталог координат галактик, программный код для построения карты и визуальная симуляция развития паутины. Дальнейший анализ этих материалов позволит ученым уточнить параметры космологических моделей и проверить гипотезы формирования Вселенной.

Источник:iopscience.iop.org