Темная материя под прицелом: JWST обнаруживает необычное гало вокруг древней галактики

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Космос — бездонный океан тайн, манящий исследователей своей бесконечностью и непредсказуемостью. И вот, на волнах этого океана, космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) выловил жемчужину — древнюю галактику JWST-ER1g, возникшую в эпоху, когда Вселенная была юной и неопытной, всего лишь четверть своего нынешнего возраста. Но это не просто галактика, это — космическая линза, открывающая завесу над одной из самых волнующих загадок науки — тайной темной материи.

JWST-ER1g обладает уникальной способностью — она искривляет свет от далеких объектов, словно гигантская линза, создавая вокруг себя «кольцо Эйнштейна» — феномен, предсказанный самим Альбертом Эйнштейном в его теории относительности. Это кольцо — не просто красивая космическая иллюзия, это инструмент, позволяющий заглянуть в невидимый мир темной материи.

Полное кольцо Эйнштейна, идентифицированное на изображениях JWST.
Автор: van Dokkum, P., Brammer, G., Wang, B. et al. A massive compact quiescent galaxy at z = 2 with a complete Einstein ring in JWST imaging. Nat Astron8, 119-125 (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-023-02103-9(CC-BY 4.0) Источник: www.nature.com

Темная материя — неуловимая субстанция, составляющая большую часть массы Вселенной, но ускользающая от наших приборов. Мы знаем о ее существовании лишь по гравитационному влиянию на видимую материю. И вот, JWST-ER1g, подобно детективу, дает нам новую зацепку в расследовании природы этой таинственной субстанции.

Ученые, анализируя данные JWST, обнаружили аномалию — масса темной материи в кольце Эйнштейна вокруг JWST-ER1g значительно выше, чем предполагали существующие модели. Это вызвало бурные дискуссии в научном сообществе. Возможно, мы имеем дело с новой формой темной материи, обладающей свойствами, которые нам еще предстоит открыть?

Апостериорное распределение поперечного сечения σ/м, галомасса М200, а концентрация c200 для JWST-ER1g с измерением van Dokkum et al. (2024), где изолинии обозначают 1σ и 2σ доверительные области.
Автор: Demao Kong et al 2024 ApJL 965 L19 DOI 10.3847/2041-8213/ad394b(CC-BY 4.0) Источник: iopscience.iop.org

Одна из гипотез, предложенная исследователями, объясняет эту аномалию сжатием гало темной материи под воздействием обычной материи — газа и звезд. Представьте себе, что гало — это воздушный шар, а обычная материя — сжимающая его рука. Сжатие приводит к увеличению плотности темной материи, что может объяснить наблюдаемую аномалию.

JWST-ER1g — это не просто древняя галактика, это портал в неизведанное, ключ к разгадке тайны темной материи. И это только начало. JWST, словно опытный следопыт, продолжает свое путешествие по просторам космоса, открывая перед нами новые горизонты и обещая еще больше удивительных открытий. Кто знает, какие секреты Вселенной он раскроет нам в будущем?