Международная команда астрономов обнаружила крайне редкий Эйнштейновский крест с пятым изображением, что указывает на скрытое присутствие массивного гало тёмной материи

Международная команда астрономов обнаружила крайне редкий Эйнштейновский крест с пятым изображением, что указывает на скрытое присутствие массивного гало тёмной материи, фундаментально ставя под сомнение традиционные представления о гравитационном линзировании. Это открытие, опубликованное в The Astrophysical Journal и объявленное 15 сентября, стало первой фиксацией Эйнштейновского креста на субмиллиметровых и радиоволнах.

Открытие началось, когда Чарльз Китон, теоретический астрофизик из Университета Рутгерса, наткнулся на необычное изображение, которым поделился его коллега Эндрю Бейкер. «Вы не можете получить пятое изображение в центре, если с массой, которая искривляет свет, не происходит чего-то необычного», — объяснил Китон. Традиционные Эйнштейновские кресты создают четыре изображения, когда гравитация галактик на переднем плане искривляет свет далёкой галактики, но эта система показывала пять отдельных световых точек.

Телескопы обнаружили скрытый ореол тёмной материи

Пьер Кокс, директор по исследованиям во Французском национальном центре научных исследований и ведущий автор исследования, впервые заметил этот аномальный объект с помощью массива Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) в Французских Альпах. «Мы подумали: “Что за черт?”» — сказал Кокс. Команда наблюдала за HerS-3, пыльной галактикой, расположенной на расстоянии 11,6 миллиарда световых лет, когда они заметили беспрецедентное пятое изображение в центре крестообразного рисунка.

Последующие наблюдения с помощью массива Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) в Чили подтвердили находку. Пятое изображение сохранялось несмотря на всесторонние проверки, что исключило инструментальные ошибки и подтвердило астрофизическую подлинность явления.

Компьютерное моделирование, проведенное Китоном и студенткой магистратуры из Рутгерского университета Ланой Эйд, показало, что четыре видимые галактики переднего плана не могли самостоятельно создать структуру из пяти изображений. «Мы перепробовали все разумные конфигурации, используя только видимые галактики, и ни одна не подходила», — сказал Китон. Только добавив невидимое, массивное гало из темной материи массой в несколько триллионов солнечных масс, модель смогла воспроизвести наблюдаемые данные.

Научный прорыв в обнаружении тёмной материи

Открытие дает беспрецедентное представление о темной материи, которая составляет около 80% массы Вселенной, но не может быть непосредственно наблюдаема. «Единственный способ воспроизвести необычную конфигурацию, которую мы наблюдали, — это добавить невидимый массивный компонент: гало темной материи в центре группы галактик», — объяснил Кокс.

Эта система представляет собой уникальную природную лабораторию для изучения как удаленной галактики, так и невидимой материи, искривляющей ее свет. Эффект увеличения позволяет астрономам исследовать HerS-3 с исключительной детализацией, обнаруживая, что это — яркая галактика со вспышкой звездообразования, наклоненным вращающимся диском и мощными выбросами газа. Эта галактика была сформирована, когда Вселенной было всего два миллиарда лет, в период максимального космического звездообразования.

Это первое обнаружение Креста Эйнштейна на субмиллиметровых и радиоволновых длинах волн, открывающее новые возможности для изучения роли темной материи в эволюции Вселенной. Команда предсказала дополнительные особенности, которые могут быть видимы при будущих наблюдениях, предоставляя проверяемое подтверждение их моделей. «Это — опровергаемое предсказание», — отметил Китон. «Если мы посмотрим и не увидим этого, нам придется начать сначала. Так наука и работает».

Конкретика с разъяснениями 

Пятое изображение в редком Эйнштейновском кресте — это необычное наблюдение, в котором помимо обычных четырёх изображений далёкой галактики, созданных гравитационным линзированием, появилась пятая световая точка в центре. Это явление указывает на наличие массивного гало тёмной материи вокруг массивного объекта, искривляющего свет.

Суть открытия в том, что обычно гравитационное линзирование даёт четыре изображения (крест Эйнштейна), но появление пятого изображения стало признаком того, что масса, искривляющая свет, не является простой и однородной. Учёные впервые наблюдали этот редкий эффект с помощью телескопов NOEMA и ALMA. Подробный анализ и компьютерное моделирование показали, что пятое изображение возникает только при наличии скрытого гало тёмной материи, окружающего линзирующие галактики.

Таким образом, пятое изображение — это ключевой индикатор скрытого присутствия тёмной материи в космосе, что ставит под вопрос классические представления о структуре гравитационного линзирования и открывает новые возможности для изучения тёмной материи.

Комментарий блога 

Есть нюансы которые не ясны, пятое  изображение может присутствовать по центру и без тёмной материи только оно встречается Не всегда а иногда и оно еле заметно в таких случаях. В приведённом открытии заявляется, что это изображение яркое, и это как бы говорит действительно в пользу тёмной материи, но по некоторым источникам оно всё же должно быть слегка смещено по крайней мере от центра.. сообщение о том что оно находится именно по центру возможно является каким-то упрощением. Я пока пытаюсь разобраться.

Телефон разряжен чуть позже ещё добавлю некоторые уточнения

Уточнение Я задал вопрос ИИ

Его комментарий 

Пятое изображение в Эйнштейновском кресте действительно может появляться и без тёмной материи, но в таких случаях оно обычно слабо заметно и строго по центру. В данном открытии пятое изображение яркое, что само по себе уже необычно и указывает на другую физическую причину — присутствие массивного гало тёмной материи.Вы правы, что для подтверждения влияния тёмной материи пятое изображение не должно быть просто центральным и слабым. В реальности оно может быть слегка смещено от центра, что связано со сложной структурой распределения массы в гало. В работе говорится, что оно по центру, но с учётом допущений моделирования — вероятно, имеется в виду близкое к центру, а не идеально точное расположение.Это яркое и относительно смещённое пятое изображение — ключевой аргумент в пользу того, что вокруг линзирующей галактики присутствует большое количество невидимой массы (тёмной материи), которая изменяет классическую модель линзирования и указывает на сложное распределение массы.