Nature Astronomy: в космосе впервые зафиксирован след массивного темного объекта

Ученые из Института астрофизики Макса Планка с помощью международной сети радиотелескопов впервые зафиксировали след "темного объекта" — массивного скопления материи, не излучающего свет, расположенного примерно в 10 миллиардах световых лет от Земли. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.

Этот объект, масса которого примерно в миллион раз превышает массу Солнца, оказался настолько далеким, что существовал, когда Вселенной было всего 6,5 миллиарда лет.

Он стал самым маломассивным объектом, обнаруженным с помощью метода гравитационного линзирования, причем чувствительность измерений превысила прежние рекорды примерно в 100 раз.

"Охота за невидимыми объектами, не излучающими свет, — очевидно, непростая задача. Поскольку мы не можем увидеть их напрямую, мы используем далекие галактики как фон, чтобы разглядеть гравитационные отпечатки темной материи", — рассказал Девон Пауэлл, ведущий автор исследования.

Чтобы добиться столь высокой точности, команда объединила данные крупнейших радиотелескопов мира — Green Bank Telescope, Very Long Baseline Array и Европейской сети интерферометрии сверхдлинной базы. Эти наблюдения были обработаны в Нидерландах на базе Joint Institute for VLBI ERIC, где данные соединили в единый "сверхтелескоп" размером с Землю.

На радиоснимках виден своеобразный "пережим" светящейся дуги, где гравитация темного объекта искажает изображение. Само скопление остается полностью невидимым — ни в оптическом, ни в инфракрасном, ни в радиодиапазоне не зафиксировано никакого излучения.

Для анализа данных ученым пришлось создать новые алгоритмы моделирования, требующие вычислительных мощностей суперкомпьютеров.

"Объем информации настолько велик, что нам пришлось разрабатывать новые численные методы с нуля.

Это было непросто — никто раньше не делал ничего подобного", — отметила Симона Веджетти, исследовательница из Института Макса Планка.

Результаты согласуются с основными предсказаниями "холодной темной материи" (cold dark matter theory) — ведущей модели, описывающей формирование галактик. Согласно ей, каждая галактика, включая Млечный Путь, должна быть пронизана множеством подобных темных сгустков.

В ближайшее время команда продолжит поиски таких же маломассивных темных объектов в других частях неба. Если окажется, что они действительно не содержат звезд, это может изменить наше представление о природе темной материи и исключить часть существующих гипотез.