Новый метод изучения больших структур вещества во Вселенной, таких, как галактики и их скопления, может в будущем помочь выяснить природу загадочной темной материи космического пространства, сообщается в статье китайских и канадских исследователей, опубликованной в журнале Nature в четверг.

Темной материей астрономы называют до сих пор во многом гипотетическое вещество в космическом пространстве, которое проявляет себя исключительно через гравитационное взаимодействие с галактиками и галактическими кластерами, внося искажения в их взаимное притяжение и вращение. Частицы темной материи, если она действительно существует, не взаимодействуют с какими-либо видами электромагнитного излучения, а потому не могут быть зафиксированы в ходе непосредственных наблюдений.

Существует несколько теорий, описывающих свойства частиц темной материи, однако для их проверки астрономам необходимо иметь представления о трехмерной структуре Вселенной, простирающейся на миллиарды световых лет от Земли. Современные оптические телескопы, изучающие строение вселенной, распределение в ней галактик и их скоплений, для построения такой структуры чрезвычайно неэффективны — космические объекты, находящиеся на расстоянии более 5 миллиардов световых лет от Земли, слишком тусклы для них.

Авторы новой статьи под руководством Цзю Чин Чана (Tzu-Ching Chang) из Китайской Академии в Тайпее и Университета Торонто в Канаде считают, что изучение строения Вселенной в большом масштабе возможно с помощью радиоволн. Их методика подразумевает изучение радиоволн, испускаемых атомами водорода — наиболее распространенного элемента во Вселенной. Он служит основным веществом, питающим термоядерные реакции в недрах звезд, находится в свободном виде в форме газовых облаков внутри галактик, а также присутствует в межзвездном и межгалактическом пространстве.

Чем дальше находится то или иное водородное скопление от Земли, тем сильнее его радиоизлучение, называемое 21-сантиметровым, смещено в сторону более длинных радиоволн…