Новое исследование подтверждает, что Вселенная на 69% состоит из темной энергии и на 31% - из материи

Астрономы подтвердили, что Вселенная на 69% состоит из темной энергии и на 31% - из материи, большую часть которой составляет темная материя. Это подтверждение было получено группой ученых под руководством Мохамеда Абдуллы из Национального исследовательского института астрономии и геофизики Египта (NRIAG) и Университета Чиба (Япония). Для оценки распределения материи в космосе группа использовала новый метод, основанный на анализе массы и количества галактик в скоплениях, что согласуется с предыдущими результатами, полученными с помощью спутника Planck.

Вопрос о составе Вселенной давно интригует ученых. Современные космологи разделяют содержимое Вселенной на темную и видимую составляющие. Материя, к которой относятся звезды, галактики, атомы и другие элементы, а также загадочная темная материя, составляет лишь 31% от общей массы Вселенной. Остальные 69% приходятся на темную энергию, природа которой остается загадкой.

Стоит отметить, что наиболее точные данные о строении космоса пока получены со спутника Европейского космического агентства (ЕКА) "Планк", который составил карту Вселенной, изучив космическое микроволновое излучение - остаточное излучение Большого взрыва, произошедшего около 13,8 млрд. лет назад. Благодаря спутнику Planck астрономам удалось установить "золотой стандарт" для измерения общего количества материи во Вселенной.

Скопление галактик SDSSJ0146-0929 достаточно массивно, чтобы значительно исказить окружающее пространство. Масса звезд и газа в каждой галактике видима, но темная материя увеличивает массу этого скопления.

Космологи считают, что только около 20% всей материи представлено обычной или "барионной" материей. Около 80% [всей материи] - это темная материя, природа которой пока неизвестна, но она может состоять из еще не открытых субатомных частиц", - отметил Абдулла. Тем не менее, ученые постоянно стремятся проверить и дополнить данные, полученные со спутника "Планк", используя различные методы, что и было основной целью нового исследования.

Для подтверждения этих данных группа ученых использовала метод кластерного соотношения массы и богатства (MRR). Реализация этого метода оказалась сложной задачей из-за трудности точного измерения массы галактических скоплений, большая часть которых представлена темной материей. То, что астрономы видят в скоплении, не всегда отражает реальную картину.

Однако специалисты нашли способ обойти эту проблему, используя количество галактик в каждом скоплении в качестве индикатора его общей массы. Мы поняли, что более массивные скопления содержат больше галактик. Таким образом, анализируя количество галактик, можно сделать вывод о массе самого скопления", - пояснил один из ученых. Команда проанализировала количество галактик в каждом скоплении из своей выборки, что позволило оценить общую массу каждого из них.

Исследователи сравнили количество и массу галактик на единицу объема с предсказаниями, полученными в результате численного моделирования. При этом широко использовались данные проекта Sloan Digital Sky Survey, в рамках которого был создан каталог галактических скоплений GalWeight. Сопоставив данные каталога с результатами моделирования, ученые смогли оценить общее количество материи во Вселенной. Для определения расстояний до скоплений и принадлежности галактик к конкретным скоплениям ученые использовали спектроскопические исследования, что позволило получить более точные данные.

Работа ученых показала, что новый метод измерения массы Вселенной достаточно надежен и может быть использован при анализе новых астрономических данных. Джиллиан Уилсон подчеркнула, что метод MRR обладает большим потенциалом и может быть применен к новым данным, которые становятся доступными благодаря крупномасштабным астрономическим исследованиям галактик с помощью таких приборов, как телескопы Dark Energy Survey, Dark Energy Spectroscopic Instrument, Euclid, eROSITA и космический телескоп James Webb.