Ученые выяснили, где прячется большая часть "пропавшей" материи Вселенной

МОСКВА, 12 окт — РИА Новости. Шотландские астрофизики выяснили, куда пропала примерно четверть видимой материи Вселенной. При этом они опирались на эффект, открытый российскими астрофизиками Рашидом Сюняевым и Яковом Зельдовичем в 70-х годах прошлого века, говорится в статье, размещенной в электронной библиотеке arXiv.org

"Наблюдения показывают, что галактики и их скопления содержат лишь 10% видимой материи. Довольно долгое время мы считали, что остальная материя находится в пустотах между нитями "космической паутины", однако никому раньше не удавалось точно замерить ее  массу", — пишут Анна де Граафф (Anna de Graaff) и ее коллеги из университета Эдинбурга (Шотландия).

Считается, что Вселенная похожа по структуре на гигантскую трехмерную паутину. Ее нити представляют собой скопления темной материи, так называемые филаменты. В точках пересечения этих нитей находятся плотные комки видимой материи — отдельные галактики и группы звездных мегаполисов. В июле 2012 года астрофизики благодаря искажениям в свете далеких звезд, вызванным темной материей, смогли обнаружить одну из таких нитей, соединяющую галактики Abell 222 и Abell 223.

Структуру этой паутины ученые изучают, наблюдая за тысячами далеких галактик при помощи наземных и орбитальных телескопов и флуктуациями так называемого реликтового излучения — "эха" Большого Взрыва, в котором отпечаталась информация о распределении темной материи по Вселенной.

В ходе этих наблюдений сравнительно недавно выяснилось, что общая масса материи в нитях "паутины" и в пространстве между ними примерно в полтора-два раза меньше, чем предсказывают теоретические расчеты. Над вопросом, куда пропала материя, ученые бьются до сих пор. 

Де Граафф и ее коллеги нашли первые достаточно надежные намеки на то, где находится эта материя, воспользовавшись необычным свойством межгалактической среды, теоретически предсказанным Яковом Зельдовичем и Рашидом Сюняевым еще в 1969 году. Советские академики заметили, что большие скопления материи будут особым образом влиять на то, как выглядит так называемое микроволновое фоновое излучение Вселенной.

Как показали их расчеты, а впоследствии и наблюдения спутников WMAP и "Планк", скопления электронов в крупных семьях галактик усиливают это излучение, из-за чего такие точки Вселенной будут казаться более "теплыми" для телескопов. При этом сила свечения зависит от того, как много материи в скоплениях галактик и насколько она плотная.

Руководствуясь этой идеей, Де Граафф и ее коллеги вычислили силу эффекта Сюняева-Зельдовича для примерно миллиона нитей "паутины Вселенной" и сравнили их между собой для оценки массы и плотности как самих скоплений материи и антиматерии, так и областей пустоты между ними.

Оказалось, что астрономы сильно недооценивали количество материи в нитях — они оказались примерно в шесть раз более плотными, чем окружающая материя Вселенной. По словам авторов статьи, этой массы вкупе с массой газа в межгалактической среде вполне хватает для того, чтобы найти всю недостающую материю и достичь тех показателей, которые предсказываются космологическими теориями.