Воинственное движение!
Все СМИ говорили об этом: были картографированы невидимые объекты. 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, составили первую 3D-карту части космоса. В лабораториях царит возбуждение. Астрономы, вдохновленные этим подходом, готовы включить темную материю во все свои модели. Теоретические физики находят неожиданное применение для самых экзотических частиц, возникающих из их воображения, таких как "нейтралино". Все они соберутся 13, 14 и 15 июня в университете Монпелье, чтобы обсудить возможность создания лаборатории, посвященной астрапартикулам, которая будет поддержана Институтом наук о Вселенной (INSU), отделом CNRS.
...................
Ниже приведена знаменитая карта:
Та же карта, в разрезе:
Статья Ж.П. Пети, упомянутая.
Версия для широкой аудитории
и
книга.
Но, как говорится, vox populi, vox dei, воспроизведение статьи «Le Monde» от 17 марта 2000 года.
Если темная материя отклоняет ход света, значит, она существует.
Искажение изображений далеких галактик доказывает существование огромных невидимых объектов.
Многие годы астрономы пытались обнаружить темную материю (90% материи во Вселенной). Множество гипотез было выдвинуто, чтобы объяснить природу этого вещества, ускользающего от телескопов: массивные объекты (коричневые карлики) и элементарные частицы (нейтрино). Но учет не сходится. Поэтому предполагается, что эта материя может состоять из теоретических частиц, которые еще предстоит открыть.
Астрономы
убеждены: 90% материи Вселенной ускользают от телескопов. На снимках появляются только галактики и миллиарды звезд, их составляющих, темные или яркие туманности, которые украшают небо, и гигантские вспышки энергии, механизмы которых не полностью понятны (...). Благодаря достижениям в технологии, новые окна открылись в инфракрасном, ультрафиолетовом, рентгеновском и гамма-диапазонах. Недавно астрономы открыли астрономию нейтрино, временные частицы, которые, возможно, существенно вносят вклад в массу Вселенной.
Но теоретики хорошо знают, что, несмотря на это, основная часть Вселенной ускользает от астрономической общины, которая не может удовлетвориться ограниченным экспериментальным полем — 10% всего, которое ей предоставлено. Именно поэтому она уже много лет пытается обнаружить эту знаменитую темную материю, составляющую основу нашей Вселенной. Группа Института астрофизики Парижа, связанная с французскими астрономами (CEA Saclay, Телескоп Canada-France-Hawaï (CFHT) и Лаборатория космической астрономии Марселя и иностранными (Канада, Германия, США), недавно открыла окно в этот мир. Непосредственно перед группой британскими, возглавляемой Ричардом Эллисом (Кембридж и Калтех) и американской, возглавляемой Тайсоном (Bell Labs, Нью-Джерси), которые обе частично подтверждают эти результаты.
Как ученые преодолели невидимое и подтвердили существование темной материи? Используя принцип, согласно которому свет искривляется вблизи огромной массы материи (Солнце, галактические ассоциации) под действием гравитации. Эта гипотеза многократно проверялась. Но астрономы задавались вопросом, может ли тот же эффект наблюдаться с темной материей, которая предположительно имеет низкую плотность и существует в больших количествах. Если это так, 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, могут, из-за наличия больших масс темной материи на пути их света, выглядеть слегка искаженными и иметь вытянутые эллиптические формы. Но этот космический астигматизм, по расчетам, был настолько слабым, что его обнаружение было почти невозможно.
. "Кроме того, у ученых в то время не было теоретической модели для подтверждения возможных измерений, а также достаточно мощных камер для их выполнения.
c
С тех пор была разработана камера CFH 12K, и канадец Людовик Ван Варбеке разработал соответствующие инструменты обработки для этого исследования. После пяти лет анализа нескольких 200 000 далеких галактик, фотографированных телескопом Canada-France-Hawaï, ученые наконец достигли своей цели. На снимках фона неба, сделанных CFHT, теперь, после соответствующей обработки, появляются сотни маленьких зеленоватых эллипсов, которые представляют собой галактики.
Можно ли на основании этого сделать вывод, что это явление действительно является результатом гравитационного эффекта на свет, излучаемый галактиками? "
Определенно
(...), отвечает 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 по линиям магнитного поля, к которому он приложен.
".
Неизвестные 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). Однако ее эффекты ощутимы благодаря своей огромной протяженности: 100 миллионов и миллиард парсеков (1 парсек равен 3,36 световых лет). Для сравнения, наша галактика имеет длину всего 34 000 парсеков.
На трехмерной модели, которую французская команда восстановила на компьютере, эффект впечатляющий. В своем пути к нам свет постоянно меняет направление вблизи этих нитей, которые образуют, как бы, сеть в пространстве, которое они занимают. Эта структура рассказывает историю Вселенной и раскрывает начальные условия ее формирования. Потому что темная материя, ускользающая 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 частиц (WIMPs), аксионов, суперсимметричных частиц и т.д. — которые еще предстоит открыть.
Новая дверь только что открылась для астрономов, чтобы они могли в нее войти. В ближайшее время они должны это сделать с запуском, через два года на 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 Огюрео.
C 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, ответственной за это явление. Но уже в 94 году Форт и Мейлиер обнаружили рядом с центром другого скопления "объект", который вызвал сомнения в достоверности их метода. Речь идет о "концентрации невидимой материи", локализованной и "взвешенной" благодаря искажениям, влияющим на изображения соседних галактик, которая не связана с какой-либо концентрацией "обычной" материи, излучающей свет. Озадаченные, они положили этот снимок в сторону. Но через три года Янник Мейлиер заметил то же явление рядом с скоплением Abell 1942 (см. снимки ниже). Объект был проанализирован с помощью других приборов, в других диапазонах, а также его окружение. На этот раз не было сомнений: метод Мейлиера-Форта подтверждает существование фантастической концентрации невидимой материи (5 * 1014 раз больше, чем у Солнца, то есть эквивалент крупнейших скоплений галактик, наблюдавшихся), и это в полностью темной области.....
Вот комментарий Бернарда Форта о этом явлении (отрывок из Ciel et Espace, июнь 2000):
....
Проблема в том, что, проводя наблюдения в секторах, составляющих всего 0,01% небесной сферы, наблюдатели уже обнаружили два таких объекта. Следовательно, вероятно, что увеличение количества наблюдений, обеспечивая 3D-карту этой знаменитой темной материи, может также привести к появлению сотен "темных скоплений" или "черных концентраций", как решил назвать их Бернард Форт. Тогда трудно понять, почему концентрации материи, эквивалентные самым богатым известным скоплениям, могут гравитационно влиять на фотоны, проходящие рядом, но не на окружающие галактики или на газ, который везде немного присутствует.
....
Или, возможно, существуют два типа материи, которые "отделяются". Если приписать "аномальные гравитационные линзы" эффекту геммальной материи, мы получаем 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 провести аналогичное исследование, проведенное в течение многих лет Мейлиером и Фортом, повторить 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 будто состоит из обычных частиц, обладающих отрицательными массами и энергиями. Прекрасная тема для диссертации для студента-камикадзе (квалификация, применяющаяся в CNRS, к любому студенту, выходящему за рамки обычного).
Ниже приведено недавнее проявление сторонников темной материи:
и проявление сторонников геммальной материи:
