Астрономы построили самую точную карту распределения массы в далеком скоплении галактик (фото)

На этом снимке космического телескопа Хаббла (NASA/ESA) показано скопление галактик MCS J0416.1–2403 – одно из шести, отобранных для программы Сверхглубокие поля Хаббла (Hubble Frontier Fields). Цель этой программы изучение распределения массы в огромных скоплениях галактик с помощью гравитационного линзирования.

Определить, сколько материи в далеких космических объектах, и как эта материя в них распределена, очень сложно. Прием, который часто использую астрономы, сводится к изучению галактик внутри и вблизи больших скоплений галактик и поискам в них проявлений эффектов гравитационного линзирования. Лучи света от далеких галактик, проходящие сквозь скопление, искривляются и усиливаются, как и в обычной линзе. По искажению формы далекой галактики можно восстановить распределение вещества, которое поработало линзой. Кроме того, изображение, усиленное гравитационной линзой, позволяет всмотреться в еще более далекие области Вселенной.

Все скопления галактик очень массивы, но, несмотря на это, проявления гравитационного линзирования, как правило, минимальны. Они сводятся к таки называемому слабому линзированию, которое всего лишь слегка вытягивают или размывают изображение удаленного источника. Но когда скопление очень большое и достаточно компактное, результат получается гораздо более выразительным. Изображения нормальных галактик превращаются в широкие кольца и дуги света. К тому же, изображений одной далекой галактики может быть несколько. Этот случай называется сильным линзированием, и именно это явление изучается в окрестностях MCS J0416.1-2403 с использованием новых данных телескопа Хаббла.

По словам Матильды Яузак (Matilda Jauzac) из Университета Дарема в Великобритании, ее команда изучала изображения галактик, прошедшие через самое сильное линзирования, чем когда-либо это делалось прежде. Поблизости от MCS J0416.1-2403 линзированных галактик в четыре раза больше, чем где бы то ни было. Почти 200 изображений раскиданных по всему полю, созданы светом всего 68 далеких галактик прошедших через сильное гравитационное

линзирование. Этот эффект позволил Яузак и ее коллегам рассчитать распределение светящегося вещества и темной материи в скоплении в два раза точнее, чем это. Оценки массы с помощью гравитационного линзирования проводятся более 20 лет, но только в настоящее время появилась достаточно мощная наблюдательная база, чтобы можно было создать подробную картину распределения массы. Сильное линзирование дает оценку массы в ядре скопления, а слабое – распределение массы в его окрестностях.

Общая масса в MCS J0416.1-2403 в объеме порядка 650 000 световых лет в поперечнике составляет 160000000000000 масс Солнца. Это значение в несколько раз точнее, чем все, что было сделано ранее. Расстояние до MCS J0416.1-2403 4.5 миллиарда световых лет, а до линзированных галактик – еще больше. Команда планирует добавить данные рентгеновских телескопов о распределении горячего и измерения красных смещений, чтобы оценить по отдельности вклад темной материи, газа и звезд. Сочетание этой информации позволит создать 3-D карту скопления.

Это красиво: Радужное Солнце

Кликни на картинку - узнай подробнее

Подготовила и перевела Елена Алексеева.

По материалам astronomy.com

Google+