Вывод: MACHO могли бы объяснить часть темной материи, но наблюдения показывают, что их недостаточно. Микролинзирование помогает изучать как компактные объекты, так и распределение массы в Галактике.
Глава 4. Доказательства существования тёмной материи: случай скопления Bullet Cluster
Одним из наиболее убедительных астрофизических доказательств существования тёмной материи является наблюдение скопления Bullet Cluster (1E 0657-558) – системы двух сталкивающихся галактических скоплений. Этот объект предоставляет ключевые данные, демонстрирующие разделение видимой (барионной) и гравитационно-доминирующей (тёмной) материи.
Динамика столкновения
При столкновении скоплений:
Газообразная барионная материя (межгалактический горячий газ, видимый в рентгеновском диапазоне, розовый на снимках) испытывает гидродинамическое торможение из-за электромагнитного взаимодействия. В результате он концентрируется в центральной области столкновения.
Галактики (состоящие из звёзд и тёмной материи) практически не взаимодействуют между собой, так как их поперечное сечение столкновения крайне мало. Они проходят сквозь друг друга, сохраняя свою траекторию.
Гравитационное линзирование
Распределение массы в скоплении измерялось методом слабого гравитационного линзирования (искажение фоновых галактик под действием гравитации скопления). Результаты (синие области на снимках) показывают, что основная масса сосредоточена не в области рентгеновского газа, а вблизи галактик.
Ключевые выводы
Если бы вся масса скопления состояла из барионного вещества, пик гравитационного потенциала совпадал бы с областью горячего газа. Однако наблюдения показывают, что гравитационный центр смещён относительно газа.
Это прямо указывает на наличие невидимой массы (тёмной материи), которая: не взаимодействует электромагнитным образом (не излучает и не поглощает свет), доминирует в гравитационном потенциале, не испытывает гидродинамического сопротивления при столкновениях.