Скопление Пуля: новые грани тайн тёмной материи от телескопа Уэбба

Почему это важно: Галактические скопления действуют как гигантские линзы, усиливая свет далёких объектов — это явление называется гравитационным линзированием. Когда же такие скопления сталкиваются, их объединённая масса создаёт ещё более мощный эффект. Недавно Космический телескоп имени Джеймса Уэбба (JWST) предоставил детальные данные о самом известном примере — Скоплении Пуля.

Этот объект, расположенный в созвездии Киля, представляет собой результат столкновения двух галактических скоплений, начавшегося около 150 миллионов лет назад. Два исходных скопления видны в синих областях изображения, но гравитационно они уже связаны в единую структуру.

Гравитационное линзирование не только «подсвечивает» далёкие галактики, но и позволяет определить распределение массы в скоплении. Значительная часть этой массы приходится на невидимую тёмную материю, которая не взаимодействует со светом. Чтобы изучить её, астрономы анализируют внутрикластерные звёзды — светила, вырванные из своих галактик во время столкновений. Их движение помогает отследить гравитационное влияние тёмной материи.

Последние данные JWST и рентгеновской обсерватории «Чандра» позволили создать точную карту видимой и тёмной материи в Скоплении Пуля. Свет внутрикластерных звёзд указал на расположение невидимой массы, а рентген выявил горячий газ (розовые области). Анализ показал, что газ сместился в центр при столкновении, тогда как тёмная материя (синие области) осталась связанной с исходными скоплениями.

Пока изучена лишь часть последствий катаклизма. В будущем Космический телескоп Нэнси Грейс Роман с его широкоугольными камерами сможет запечатлеть весь масштаб Скопления Пуля, раскрыв новые детали его эволюции.

Эти открытия подтверждают, что тёмная материя взаимодействует в основном через гравитацию, почти не сталкиваясь сама с собой. Это критически важно для моделей формирования галактик. Кроме того, следы многократных столкновений в Скоплении Пуля указывают на то, что подобные катаклизмы могли играть ключевую роль в эволюции ранней Вселенной. Учёные надеются, что дальнейшие наблюдения помогут выяснить, как тёмная материя влияет на скорость расширения космоса и почему её в пять раз больше, чем видимой материи.