Ученые подсчитали, сколько материи содержится во Вселенной

Главная цель космологии — точно измерить общее количество материи во Вселенной, что является сложной задачей даже для самых опытных в математике. Группа ученых из Калифорнийского университета в Риверсайде уже сделала это.

В отчете Astrophysical Journal команда определила, что материя составляет 31% от общего количества материи и энергии во Вселенной, а остальная часть состоит из темной энергии.

«Для того, чтобы положить , что количество вещества в контексте, если вся материя во Вселенной были распределены равномерно по всему пространству, он будет соответствовать средней плотности массы составит лишь около шести атомов водорода на кубический метр» , сказал первый автор Мохамед Абдулла , аспирант кафедры физики и астрономии УЦР. «Однако, поскольку мы знаем, что 80% материи на самом деле является темной материей, на самом деле большая часть этой материи состоит не из атомов водорода, а из типа материи, который космологи еще не понимают».

Абдулла объяснил, что один хорошо зарекомендовавший себя метод определения общего количества материи во Вселенной — это сравнение наблюдаемого числа и массы скоплений галактик на единицу объема с предсказаниями численного моделирования. Поскольку современные скопления галактик сформировались из вещества, которое коллапсировало за миллиарды лет под действием собственной силы тяжести, количество наблюдаемых скоплений очень чувствительно к космологическим условиям и, в частности, к общему количеству вещества.

«Более высокий процент вещества приведет к большему количеству кластеров», — сказал Абдулла. «Задача« Златовласки »для нашей команды заключалась в том, чтобы измерить количество кластеров и затем определить, какой ответ был« правильным ». Но трудно точно измерить массу любого скопления галактик, потому что большая часть вещества темная, поэтому мы не можем увидеть ее в телескопы».

Чтобы преодолеть эту трудность, группа астрономов под руководством UCR впервые разработала « GalWeight », космологический инструмент для измерения массы скопления галактик с использованием орбит входящих в него галактик. Затем исследователи применили свой инструмент к наблюдениям из Sloan Digital Sky Survey (SDSS), чтобы создать «GalWCat19», общедоступный каталог скоплений галактик . Наконец, они сравнили количество скоплений в своем новом каталоге с результатами моделирования, чтобы определить общее количество вещества во Вселенной.

Объединив свои измерения с результатами других команд, которые использовали другие методы, команда под руководством UCR смогла определить наилучшее комбинированное значение, сделав вывод, что материя составляет 31,5 ± 1,3% от общего количества материи и энергии во Вселенной.

Исследование было поддержано грантами Национального научного фонда и НАСА.

aobe.ru | Актуальные новости России и мира