Тёмная материя и чёрные дыры являются одними из самых сложных предметов для изучения во Вселенной, по крайней мере из тех, о существовании которых хоть что-то известно. Дело в том, что за этими "объектами" практически невозможно наблюдать напрямую. Собственно, само их существование до сих пор находится под сомнением. Учёные судят о них только в рамках существующих теорий и теоретических моделей, а также по косвенным признакам, например, различным гравитационным эффектам.
О проекте "Телескоп горизонта событий" (EHT), возглавляемом Майклом Бремером из Международного института радиоастрономии (IRAM) говорят довольно давно. В его рамках для наблюдения за чёрными дырами были настроены в единую систему девять мощнейших радиотелескопов из обсерваторий в Европе, Северной и Южной Америках, Антарктиде и на Гавайях. В итоге был создан виртуальный телескоп размером с Землю, диаметр которого составил около десяти тысяч километров.
После пяти ночей наблюдений с разных точек земного шара на руках у исследователей оказались данные, из которых через несколько месяцев кропотливой обработки они рассчитывают собрать первое изображение горизонта событий чёрной дыры, а может быть и двух чёрных дыр.
Во-первых, наблюдения велись за, предположительно, сверхмассивной чёрной дырой, а точнее за компактным радиоисточником, Стрелец А*, расположившимся в центре Млечного Пути. Он в 17 раз больше Солнца и находится примерно в 25 тысячах световых лет от Земли. Вторым объектом для наблюдений стал центр ближайшей к нам галактики M87 в созвездии Девы. Этот радиоисточник также предположительно считается сверхмассивной чёрной дырой, причём в 1,5 тысячи раз тяжелее Стрельца А*. Далее по тексту мы будет называть эти объекты чёрными дырами.
Теперь, когда позади несколько лет переговоров на государственном уровне, оснащение станций, выжидание наиболее удобного положения Земли к двум объектам сразу и лавирование между необходимыми для наблюдения погодными условиями на разных концах планеты, на пути к открытию стоит проблема передачи данных. На каждой станции было записано около 500 терабайт информации. Её общий объём занял 1024 жёстких диска и не может быть переправлен в процессинговые центры EHT, расположенные в Массачусетстком технологическом институте (США) и Институте радиоастрономии Макса Планка (Германия) в электронном виде. То есть, данные придётся вывозить обычным транспортом. В частности, жёсткие диски с Южного полюса могут быть доставлены не ранее окончания зимнего периода, то есть начала октября.
Исследователи прекрасно понимают, что после стольких лет ожидания и надежд они могут получить сильно размытое трудно интерпретируемое изображение. Но это никого не смущает. Учёные уверены, что им удастся выжать из этих данных массу полезной информации и, вероятно, сделать не одно научное открытие, которые, подтвердят или опровергнут хотя бы несколько постулатов гравитационной теории Энштейна. Кроме этого, уже сейчас они планируют увеличить сеть телескопов и провести повторное наблюдение за чёрными дырами в следующем году.
Команда же канадских астрономов из Университета Уотерлу (University of Waterloo) впервые подтвердила существование так называемой "космической паутины", которая состоит из тёмной материи и пронизывает всё пространство Вселенной, соединяя галактики. Свои результаты они опубликовали в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Напомним, что тёмная материя – это таинственное вещество, из которого, согласно теории, на 25% состоит Вселенная. Она не испускает, не поглощает и не отражает свет. Другими словами, тёмная материя невидима. Её наличие учёные определяют методом слабого гравитационного линзирования. Он заключается в следующем. Пространство вокруг галактики искривлено по законам общей теории относительности. То есть, при рассматривании объектов, расположенных за ней (галактика фактически становится линзой), определяют точное их местоположение. Кроме этого, таким образом можно получить распределение массы за галактикой, что и используется в погоне за тёмной материей.
Ранее различные группы исследователей уже получали изображения отдельных скоплений тёмной материи и даже так называемых галактических нитей из неё или филаментов. Но никогда ранее не удавалось подтвердить наличие межгалактических "мостов" из неё, что стало бы подтверждением и существования самой "паутины".
Итак, Сет Эппс и Майкл Хадсон решили эту задачу, создав комбинированное изображение пространства между двумя галактиками. Для этого они наложили 23 тысячи изображений пар галактик, полученных благодаря гравитационному линзированию. Они обнаружили, что наиболее "прочная связь" присутствует между галактиками, удалёнными друг от друга на расстояние менее 40 миллионов световых лет.
"Используя эту технику, мы не только в состоянии увидеть нити тёмной материи между галактиками, но и понять, в какой степени они связаны", — рассказывает Эппс в пресс-релизе университета.