Около 95% Вселенной состоит из сущностей, которые нельзя увидеть напрямую, — темной материи и темной энергии. Ученые изучают их, наблюдая, как они искажают свет от видимых объектов.
В основе работы лежит эффект слабого гравитационного линзирования. Свет от далеких галактик, летя к Земле, слегка искривляется, проходя через скопления невидимой темной материи. Это искажение, почти незаметное для отдельной галактики, становится статистически значимым при анализе миллионов объектов.
С 2013 по 2019 год камера DECam на телескопе в Чили в рамках проекта DES (Dark Energy Survey) зафиксировала форму более 150 млн галактик. Теперь команда из Чикагского университета (University of Chicago) под руководством Чиуэя Чанга (Chiueh T. Chang) почти удвоила этот массив, добавив архивные снимки, сделанные для других целей. В итоге получился каталог на 270 миллионов галактик, охватывающий треть неба.
Главная задача — проверить модель лямбда-CDM (LCDM), стандартное описание Вселенной, включающее тёмную энергию и холодную тёмную материю. В последние годы данные о ближней Вселенной от линзирования слегка расходились с данными о ранней Вселенной от реликтового излучения. Новый анализ, по словам ведущего автора Дхая Анбаджагане (Dhaya Alavi), устраняет это противоречие. Команда подтвердила два ключевых момента: темп роста крупномасштабной структуры Вселенной соответствует предсказаниям LCDM, а результаты измерений гравитационного линзирования хорошо согласуются с данными по реликтовому излучению, предсказанными той же моделью для современной эпохи.
Ключевой параметр, который измеряют ученые, — это «комковатость» распределения материи в космосе. Представьте, что вы изучаете расселение людей по континенту, чтобы понять рельеф местности. Так и астрономы по распределению галактик судят о скрытой структуре мироздания. Проект DECADE показал, что даже данные, не собранные специально для линзирования, годятся для точного космологического анализа. Это открывает новые возможности для будущих масштабных обзоров, таких как Rubin LSST.
