Астрономите най-накрая обясниха трите напълно идентични галактики в най-дълбокия кът на космоса. Така наречените космически триплети всъщност са само една галактика, но нейният образ е умножен от тъмната материя.
Галактическите двойници бяха открити случайно през 2013 г. от астронома Тимъти Хамилтън от Щатския университет Шоуни в Портсмут, Охайо. Докато анализира данни от космическия телескоп Хъбъл, Хамилтън открива две еднакви галактики, едната е огледално изображение на другата, една до друга в космоса.
Двете изображения не само имаха една и съща форма, като и двете имаха едни и същи звездни галактически центрове, но и бяха изпъстрени със същите тъмни, успоредни линии. Мистерията се задълбочи едва когато Хамилтън забеляза и трета галактика – недалеч от тях – която беше идентична с другите две галактики.
„Бяхме наистина объркани“, казва Хамилтън, не знаехме какво да мислим.“
Сега, след осем години спекулации, Хамилтън и колегите му най-накрая намериха задоволително обяснение, публикувано в проучване в списанието Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Зловещите космически клонинги са една и съща галактика, разположена на 11 милиарда светлинни години от Земята. Но гравитацията на огромна концентрация на тъмна материя огъва светлината от далечния източник в три изображения.
Тъмната материя е мистериозна, невидима субстанция, за която се смята, че съставлява по-голямата част от материята на Вселената, и учените предполагат, че именно тя е „лепилото“, което не позволява на галактиките да се разлетят.
Общата теория на относителността на Айнщайн описва как масивните обекти изкривяват тъканта на пространство-времето. Айнщайн обяснява идеята, че гравитацията не се произвежда от невидима сила, а е просто нашия опит за изкривяване на пространство-времето в присъствието на материя и енергия.
Това извито пространство от своя страна определя правилата за движение на енергията и материята. В случая на тези галактически триплети, светлината, пътуваща през изключително извита област на пространство-времето, се движи в крива – изкривявайки се и усуквайки се през гигантско огледало, докато не се появи в три изходни точки като три перфектни копия.
„Помислете за набраздената повърхност на плувен басейн в слънчев ден, показващ модели на ярка светлина на дъното на басейна“, казва водещият автор Ричард Грифитс, професор по физика в Хавайския университет. „Тези ярки шарки на дъното са причинени от подобен вид ефект като гравитационните лещи. Пулсациите по повърхността действат като частични лещи и фокусират слънчевата светлина в ярки криволичещи шарки на дъното.“
Като разгледаха района на космоса близо до изображенията, изследователите успяха да идентифицират виновника зад необичайния ефект на лещата: плътни петна от тъмна материя, принадлежаща към куп галактики на 7 милиарда светлинни години от Земята и разположени между Земята и галактиката, чиято светлина се огъва.
Използвайки специално разработена компютърна програма, физиците изчислили разпределението на тази тъмна материя, като изучили как тя е разтеглила трите изображения на галактиката. Те стигат до заключението, че за да изглеждат изображенията както сега, тъмната материя трябва да бъде „плавно“ разпределена в светлинния галактически куп – резултат, който не само им помага да обяснят изображенията, но и им дава прозрение за това как тъмната материя може да бъде разпръсната във Вселената.
„Знаем, че [тъмната материя е] някаква форма на материя, но нямаме представа каква е съставната й частица. Така че изобщо не знаем как се държи. Просто знаем, че има маса и е обект на гравитацията“, казва Грифитс. „Значението на границите на размера върху слепването или гладкостта е, че ни дава някои улики за това каква би могла да бъде частицата“.
Публикувано в Live е Science.