В 2022 году телескоп James Webb зафиксировал галактику GLASS-z13, свет которой шел к Земле 13,4 миллиарда лет. Это на 100 миллионов лет раньше предыдущего рекорда. Если хотите увидеть древнейшие объекты Вселенной, настройте фильтры на инфракрасный диапазон – пыль и красное смещение не помешают.
Черные дыры средней массы остаются гипотетическими объектами, но в 2020 году LIGO зарегистрировал гравитационные волны от слияния, где одна из дыр весила 142 солнечных массы. Это прямое указание на возможное существование «пропущенного звена» между звездными и сверхмассивными дырами.
Темная материя составляет 27% Вселенной, но ее природа неизвестна. Детектор XENONnT в 2023 году сузил диапазон масс возможных частиц-кандидатов до 1–1000 ГэВ. Для самостоятельного анализа ищите открытые данные экспериментов PandaX и DarkSide – там ежегодно публикуют сырые результаты.
В этой статье:
Методы обнаружения тёмной материи в удалённых звёздных системах
Астрофизики фиксируют гравитационное влияние тёмной материи через эффект слабого линзирования. Искажение света далёких галактик позволяет рассчитать распределение невидимой массы. Например, в скоплении Пуля (1E 0657-56) наблюдается разделение видимой и тёмной компонент из-за столкновения галактик.
Рентгеновские обсерватории типа Chandra измеряют температуру межгалактического газа. В 2012 году данные показали аномально высокую скорость газа в скоплении Abell 520 – это указывает на концентрацию невидимой материи.
В проекте Dark Energy Survey используется 570-мегапиксельная камера DECam. За 6 лет наблюдений составлена карта гравитационных искажений для 300 млн галактик с погрешностью менее 2%.
Детекторы на Земле (XENON1T, LUX) ловят гипотетические частицы WIMP. В 2020 году XENON1T зафиксировал аномальные сигналы с энергией 2-3 кэВ, но статистической значимости оказалось недостаточно.
Радиотелескопы ищут следы распада аксионов – кандидатов на роль тёмной материи. В 2023 году MeerKAT (ЮАР) проанализировал излучение 50 пульсаров, но характерных спектральных линий не обнаружил.
Технологии для изучения экзопланет
Современные телескопы, такие как James Webb и TESS, фиксируют малейшие изменения яркости звезд, выявляя транзиты экзопланет. Спектрографы HARPS и ESPRESSO измеряют колебания звезд с точностью до 1 м/с, определяя массу и орбиту планет.
Методы обнаружения
Транзитная фотометрия – основной способ: телескопы фиксируют падение яркости звезды при прохождении планеты. Метод Доплера анализирует смещение спектра звезды из-за гравитационного влияния экзопланеты.
Анализ атмосфер
Инфракрасные спектрометры JWST изучают состав атмосфер, выявляя молекулы воды, метана и CO2. Корональные графы блокируют свет звезды, позволяя напрямую наблюдать планеты, как в системе HR 8799.
Радиотелескопы ALMA обнаруживают пылевые диски и формирующиеся планеты. Адаптивная оптика компенсирует искажения атмосферы, улучшая четкость снимков.
