Карта темной материи во Вселенной
Все в сборе!
Все СМИ об этом говорили: невидимое было картографировано. Янник Мейлиер и его команда, основываясь на эффектах гравитационной линзы, влияющих на изображения галактик, предполагая, что они вызваны материей, которая в настоящее время ускользает от наблюдения, создали первую 3D-карту части космоса. В лабораториях царит буря. Астрономы, вдохновленные этим подходом, готовы включить темную материю во все свои модели. Теоретические физики находят неожиданный выход для самых экзотических частиц, которые выходят из их воображения, таких как "нейтринос". Все они соберутся 13, 14 и 15 июня в университете Монпелье, чтобы обсудить возможность создания лаборатории, посвященной астропартинкулам, которая будет поддержанна INSU (Институт наук о Вселенной, отдел CNRS).
...................Ниже, знаменитая карта:
Та же, в разрезе:
Но, vox populi, vox dei, воспроизведение статьи Le Monde от пятницы 17 марта 2000 года
Если темная материя отклоняет ход света, значит, она существует
Искажение изображений далеких галактик доказывает существование огромных невидимых объектов.
Годами астрономы пытались обнаружить темную материю (90% материи во Вселенной). Было предложено много гипотез, чтобы объяснить природу этого вещества, которое ускользает от телескопов: массивные объекты (коричневые карлики) и элементарные частицы (нейтрино). Но подсчет не сходится. Поэтому думают, что эта материя может состоять из теоретических частиц, которые еще не были обнаружены.
Астрономы уверены: 90% материи Вселенной ускользают от телескопов. На снимках появляются только галактики и миллиарды звезд, которые их составляют, темные или яркие туманности, которые украшают небо и гигантские вспышки энергии, механизмы которых не полностью понятны (...). Благодаря прогрессу в технологии, новые окна открылись в инфракрасном, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах. Недавно астрономы открыли астрономию нейтрино, хрупкие частицы, которые вносят значительный вклад в массу Вселенной.
...Но теоретики знают, что, несмотря на это, основная часть Вселенной ускользает от астрономической общины, которая не может удовлетвориться ограниченным экспериментальным полем - 10% всего, которое ей предлагается. Именно поэтому она уже много лет пытается обнаружить эту знаменитую темную материю, составляющую основу нашей Вселенной. Команда Института астрофизики Парижа, связанная с французскими астрономами (CEA Saclay, Телескоп Canada-France-Hawaï (CFHT) и Лаборатория астрономии в космосе Марселя и иностранными (Канада, Германия, США), недавно открыла окно в этот мир. Непосредственно перед командой британцев, возглавляемой Ричардом Эллисом (Кембридж и Калтех) и американской командой, возглавляемой Тайсоном (Bell Labs, Нью-Джерси), которые обе частично подтверждают эти результаты. ...Как ученые преодолели невидимое и подтвердили существование этой темной материи? Используя принцип, согласно которому свет искривляется рядом с огромной массой материи (Солнце, галактические линзы), под действием гравитации. Эта гипотеза неоднократно проверялась. Но астрономы спрашивали, может ли тот же эффект наблюдаться с темной материей, которая предположительно имеет низкую плотность и существует в больших количествах. Если это так, эта темная материя выдаст свое присутствие, несмотря на то, что ее нельзя увидеть.
"Космическая астигматизм".
**"В 1991 году, объясняет Янник Мейлиер, Институт астрофизики Парижа, теория предсказывала, что далекие объекты, такие как галактики, из-за наличия больших масс темной материи на пути их света, могут немного искажаться и представлять собой вытянутые эллипсы. Но этот эффект космического астигматизма, согласно расчетам, был настолько слабым, что его обнаружение было почти невозможно". Дополнительно, у ученых в то время не было теоретической модели для подтверждения возможных измерений, а также достаточно мощных камер для их выполнения. С тех пор была разработана камера CFH 12K, а канадец Людовик Ван Варбеке разработал соответствующие инструменты для этого исследования. После пяти лет анализа около 200 000 далеких галактик, снятых телескопом Canada-France-Hawaï, ученые наконец достигли своей цели. На снимках фона неба, полученных CFHT, теперь после соответствующей обработки появляются сотни маленьких зеленоватых эллипсов, которые являются галактиками. ...Можно ли на основании этого сделать вывод, что это явление действительно вызвано гравитационным эффектом на свет, излучаемый галактиками? "Определенно", говорит Янник Мейлиер. В отсутствие материи на пути световых лучей - то есть без гравитационного эффекта - даже эллиптические галактики выглядят как маленькие круглые точки. В противном случае снимок покрыт маленькими эллипсами. Кроме того, гравитационный эффект склонен организовывать эти галактики. В некотором роде, как магнит, который направляет железную стружку вдоль линий магнитного поля, к которому он приложен ".
Непознанные частицы.
**Это незаметные искажения и перераспределение галактик позволяют утверждать, что свет был отклонен от своей траектории потоками разреженной и невидимой материи. Материя, плотность которой низкая (в отличие от Солнца и скоплений галактик), но ее эффекты все же ощутимы благодаря своей огромной протяженности: 100 миллионов и 1 миллиард парсеков (1 парсек равен 3,36 световых лет). Для сравнения, наша галактика имеет размер 34 000 парсек в своей самой длинной части. ..На трехмерной модели, которую французская команда восстановила на компьютере, эффект впечатляет. В своем пути к нам свет постоянно меняет направление рядом с этими нитями, которые образуют своего рода "грюйер" в пространстве, которое они занимают. Эта структура рассказывает историю Вселенной и раскрывает начальные условия ее формирования. Потому что темная материя, которая ускользает от наших взглядов, не имеет того же происхождения (барионного), что и та, из которой состоят звезды и мы сами. Согласно теоретикам, она состоит из частиц - слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMPs), аксионов, суперсимметричных частиц и т.д., которые еще предстоит открыть. ..Новая дверь открылась для астрономов, чтобы войти в нее. Они должны скоро это сделать с запуском, через два года в CFHT, камеры в четыре раза больше, МегаКам, разработанной CEA Saclay. В более отдаленном будущем планируется установка сети из сотни телескопов диаметром один метр и запуск американского спутника Snapsat, посвященного взрывным звездам (сверхновым), но также способного отслеживать эффекты темной материи.
***Жан-Франсуа Огеро. ***
Это не так очевидно. В 1985 году Бернард Форт, вместе со студентами, включая Янника Мейлиера, обнаружил в трех метрах шестьдесят на Гавайях, с помощью одной из первых камер CCD, гравитационный дугу в скоплении галактик Abell 370. Команда потратила три года, чтобы убедить астрономическое сообщество, что этот тип формирования действительно соответствует "эффекту гравитационной линзы". Расчеты, основанные на этой гипотезе, показали, что эта невидимая масса должна находиться очень близко к центру скопления. В 89 году Форт и Мейлиер придумали метод, позволяющий, все еще в рамках этой гипотезы, восстановить карту невидимой материи, которая, по их мнению, вызывает это явление. Но уже в 94 году Форт и Мейлиер обнаружили рядом с центром другого скопления "объект", который вызвал сомнения в достоверности их метода. Это была "концентрация невидимой материи", локализованная и "взвешенная" благодаря искажениям, влияющим на изображения соседних галактик, которая не была связана с какой-либо концентрацией "обычной" материи, излучающей свет. Они были озадачены и положили этот снимок в сторону. Но через три года Янник Мейлиер заметил то же явление рядом с скоплением Abell 1942 (см. снимки ниже). Объект анализировался с помощью других приборов, в других частотах, а также его окружение. На этот раз не было сомнений: метод Мейлиера-Форта подтверждает существование фантастической концентрации невидимой материи (5 10^14 раз больше, чем у Солнца, что эквивалентно самым большим скоплениям галактик, наблюдаемым), и это в полностью темной области.....
Вот комментарий Бернарда Форта по поводу этого явления (отрывок из Ciel et Espace, июнь 2000):
....Проблема в том, что при наблюдении в секторах, составляющих всего 0,01% небесной сферы, наблюдатели уже обнаружили два объекта такого типа. Следовательно, возможно, что увеличение количества наблюдений, обеспечивая 3D-карту этой знаменитой темной материи, может также выявить сотни "темных скоплений" или "черных концентраций", как решил назвать их Бернард Форт. Тогда трудно понять, почему и как концентрации материи, эквивалентные самым богатым известным скоплениям, могут гравитационно влиять на фотоны, проходящие рядом, но не на окружающие галактики или на газ, который везде разбросан. ....Если только не существует два типа материи, которые "отделяются". Если приписать "аномальные гравитационные линзы" эффекту геммальной материи, мы получим совершенно другие интерпретации, описанные в нашей книге "мы потеряли половину Вселенной", Albin Michel, 1997. Таким образом, дуги могут быть вызваны не концентрациями темной материи, а пустотами в распределении геммальной материи. Напротив, эти "темные скопления" могут обнаружить присутствие "скоплений геммальной материи", первичных образований, горячих и "геометрически невидимых". Чтобы разобраться, нужно повторить исследование, проведенное в течение многих лет Мейлиером и Фортом, пересмотреть эту "карту невидимого", но предположив, что эффект вызван не темной материей, экзотической или нет, а геммальной материей, которая просто ведет себя, по отношению к нашей, как если бы она состояла из обычных частиц, обладающих отрицательными массами и энергиями. Это отличная тема для диссертации для студента-кэмикадзе (квалификация, применяемая, в CNRS, ко всем студентам, выходящим из привычных путей).
Ниже, недавнее проявление сторонников темной материи:
и проявление сторонников геммальной материи:
