Международная команда ученых во главе с астрономами из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) определила, что материя составляет 31% от общего количества материи и энергии во Вселенной, а остальная часть состоит из темной энергии. Такие числа они смогли получить, высчитав массы скоплений галактик, сообщает портал EurekAlert!. Результаты работы опубликованы в журнале Astrophysical Journal.
Чтобы мы могли представить себе, что такое 31% материи, авторы работы приводят такой пример. Если бы вся материя во Вселенной была равномерно распределена по пространству, то на один кубический метр приходилось бы шесть атомов водорода. Но есть одно «но»: 80% всей материи состоит из темной материи, то на самом деле большая ее часть состояла бы не из атомов водорода, а из вещества неизвестного типа.
Как калифорнийские ученые получили значение в 31%? Они сравнили наблюдаемое число и массу скоплений галактик в единице объема с предсказаниями численного моделирования. Поскольку современные скопления галактик сформировались из вещества, которое коллапсировало миллиарды лет назад под действием собственной гравитации, количество наблюдаемых в настоящее время скоплений тесно связано с общим количеством вещества. Чем выше процент вещества, тем должно быть больше скоплений.
Ученым нужно было измерить количество кластеров и их массу. Но большая часть вещества состоит из темной материи – и просто увидеть ее в телескопе не получится.
Поэтому астрофизики решили измерять массу галактического кластера через орбиты входящих в него галактик. Для этого они разработали специальный инструмент «GalWeight», который высчитал массу каждого известного скопления. В результате ученые получили каталог скоплений галактик «GalWCat19». Наконец, они сравнили количество скоплений в своем новом каталоге с результатами моделирования, чтобы определить общее количество вещества во Вселенной.
«Нам удалось сделать одно из самых точных измерений, когда-либо сделанных с помощью метода скоплений галактик, – сказала соавтор исследования Джиллиан Уилсон (Gillian Wilson), профессор физики и астрономии из Калифорнийского университета в Риверсайде. – Более того, это первое использование метода орбиты галактики, значение которого согласуется с результатами, полученными с помощью некластерных методов, через анизотропию космического микроволнового фона, барионные акустические колебания, сверхновые типа Ia или гравитационное линзирование».
Объединив свои измерения с результатами других команд, которые использовали другие методы, авторы этой работы смогли определить наилучшее комбинированное значение, сделав вывод, что материя составляет 31,5 ± 1,3% от общего количества вещества и энергии во Вселенной.
[Иллюстрация: MOHAMED ABDULLAH, UC RIVERSIDE]
