Новый метод для точного определения веса материи Вселенной придумали в Калифорнийском университете в Риверсайде (США). Инструмент GalWeight измеряет скопления галактик, анализируя движение огромных масс по орбитам.
Как взвешивали и какие результаты получили, рассказал руководитель проекта Мохаммед Абдулла. По его словам, скопление галактик — это система галактик, от сотен до тысяч, которые вращаются вокруг центра скопления. Похоже на отдельную галактику, которая представляет собой систему звезд, вращающихся вокруг центра галактики. Как показали расчеты, увеличение плотности вещества приводит к увеличению количества галактик и массы скопления. То есть вес скопления галактик, количество материи в нем, зависит от размера скопления.
Вселенная полна скоплений галактик разной массы и размера. Можно посчитать, сколько всего скоплений во Вселенной, используя данные космических наблюдений и компьютерное моделирование. Учёные составили каталог из 1,8 тыс. скоплений разной массы, руководствуясь Слоуновским цифровым обзором неба (sdss.org), и провели серию компьютерных симуляций, в которых инструмент GalWeight производил различное количество скоплений в зависимости от количества вещества. Моделирование дало такую пропорцию Вселенной: 31 % материи, остальное — темная энергия. Согласно сделанным расчетам, общая масса вещества в наблюдаемой Вселенной составляет около 1,3·1053 кг.
Вес материи Вселенной можно определить несколькими способами. Данные проведённого исследования согласуются с данными, которые получили другие группы ученых при помощи других космологических методов. Их исследования опирались на анизотропию космического микроволнового фона, барионные акустические колебания, сверхновые типа Ia, гравитационное линзирование. Мы убедились, что инструмент GalWeight работает, и уверены, что он может применяться в исследованиях галактик для получения более точных результатов.
Проект занял примерно пять лет. Конечно, нужно еще уточнить результаты. Наша команда основывалась на текущих наблюдениях Слоуновского цифрового обзора неба. В ближайшее время будут проведены более масштабные исследования, которые детализируют данные о галактиках. Например, в 2021 году запустят космический телескоп им. Джеймса Уэбба, - говорит учёный