Представьте себе свет далекой галактики, который путешествует миллиарды лет по космосу, только чтобы столкнуться с массивной передней галактикой, которая искажает само пространство-время. Это экстремальное искривление — сильное гравитационное линзирование — может изогнуть этот фоновый свет в потрясающий, почти идеальный круг, называемый кольцом Эйнштейна. С помощью современных высокоразрешающих изображений и спектроскопии (особенно с телескопов, таких как Космический телескоп имени Джеймса Уэбба) астрономы анализируют мельчайшие искажения в этих космических кольцах. Они тщательно отделяют светящиеся видимые звезды от невидимого каркаса, который на самом деле доминирует: темной материи. Каков результат? Исключительно точная гравитационная карта, раскрывающая истинную форму темноматериального гало, насколько оно сосредоточено в центре и — что наиболее интересно — его мелкомасштабная комковатость или "подструктура". Почему это так важно? Темная материя отказывается излучать, поглощать или отражать свет — она совершенно невидима для наших обычных телескопов. Единственный способ обнаружить и картировать ее — это через ее гравитационные отпечатки. Кольца Эйнштейна предоставляют одно из самых чистых, основанных на геометрии измерений, свободных от запутанных предположений, которые преследуют другие методы (такие как отслеживание орбит звезд или движения газа). Недавние открытия показывают, что эти темноматериальные гало не гладкие и однородные, как когда-то упрощенно представлялось. Вместо этого они изобилуют крошечными комками и подгалами — точно так, как предсказывали ведущие космологические симуляции, основанные на холодной темной материи. Сравнивая эти наблюдения линзирования с этими симуляциями, ученые строго проверяют фундаментальную природу самой темной материи и сложную физику, которая сформировала крупномасштабную структуру нашей вселенной на протяжении космического времени. Источники: NASA, наблюдения Космического телескопа имени Джеймса Уэбба, публикации в Nature Astronomy и The Astrophysical Journal.