Астрономы приблизились к пониманию природы тёмной материи
Темную энергию, на долю которой, предположительно, приходится почти 70% плотности энергии во Вселенной, пока не удалось обнаружить напрямую. Однако исследовательская группа, возможно, нашла способ, который в будущем позволит лучше понять ее природу. Считается, что эта невидимая гипотетическая форма энергии отвечает за расширение Вселенной — процесс, который продолжается после того, как угас первоначальный импульс Большого взрыва.
Изображение: нейросеть qwen
Исследователи использовали радиотелескоп CHIME для поиска следов космического водорода. А именно — нейтрального атомарного водорода, который не ионизирован и, следовательно, не имеет электрического заряда. Нейтральный водород испускает радиоизлучение с длиной волны около 21 сантиметра. Из-за расширения Вселенной по мере приближения к Земле это излучение смещается в сторону более низких частот.
Чем сильнее это смещение относительно исходной длины волны, тем дольше излучение находилось в пути. На основании этого можно определить, к какой эпохе относятся сигналы. Излучение нейтрального водорода, зафиксированное телескопом CHIME, было испущено восемь–девять миллиардов лет назад. Таким образом, оно происходит из относительно «молодой» Вселенной.
При анализе нейтрального водорода возникает одна трудность: его сигнал настолько слаб, что «перекрывается» излучением других радиоисточников. До сих пор исследователи, используя CHIME, могли обнаруживать водород лишь косвенно — сопоставляя принятые сигналы с уже нанесенными на карту галактиками.
Благодаря новым алгоритмам ученым удалось непосредственно выделить длины волн, характерные для водорода, с помощью данных CHIME. Радиотелескоп смог самостоятельно распознать и отфильтровать посторонние помехи. Ожидается, что в будущем это значительно упростит обнаружение нейтрального водорода.
Чтобы понять природу темной материи, необходимо знать, как она распределялась во Вселенной в разные эпохи. Только так можно выяснить, с какой скоростью расширялась Вселенная и какую роль в этом процессе сыграла темная энергия. А поскольку водород — самый распространенный элемент во Вселенной, он служит наилучшим индикатором для анализа распределения материи и ее изменений.
