Прямое обнаружение (например, детекторы XENON, LUX, DAMA) – попытки зафиксировать редкие столкновения частиц темной материи с ядрами обычного вещества.
Косвенные методы (обсерватории Fermi, IceCube) – поиск продуктов аннигиляции или распада темной материи (гамма-лучи, нейтрино).
Ускорители частиц (LHC) – попытки создать темную материю в лабораторных условиях.
Почему темная материя важна?
Без нее невозможно объяснить:
Скорость вращения внешних областей галактик (без темной материи они бы разлетались).
Распределение массы в скоплениях галактик (наблюдаемое гравитационное линзирование сильнее, чем можно объяснить видимой материей).
Формирование крупномасштабных структур Вселенной в ранние эпохи.
Таким образом, темная материя служит невидимым каркасом, удерживающим галактики и определяющим структуру мироздания. Однако ее точная природа остается одной из главных загадок современной физики.
Гравитационное линзирование, вызванное темной материей
Гравитационное линзирование – это искривление траектории света от далеких объектов (галактик, квазаров) под действием гравитации массивных структур, включая скопления темной материи. Это предсказано Общей теорией относительности (ОТО) Эйнштейна: любая масса искривляет пространство-время, изменяя путь света.1. Суть явления Как темная материя участвует в линзировании
Невидимая масса: Темная материя не излучает и не поглощает свет, но её гравитация доминирует в галактиках и скоплениях (до 85% массы). Например, в скоплении Пуля (1E 0657-56) линзирование выявило массу, значительно превышающую видимую.
Искажение фоновых объектов: Свет от галактик за скоплением темной материи искривляется, создавая: Дуги и кольца (например, «Крест Эйнштейна» – квазар, изображенный в 4 точках). Слабые искажения (weak lensing) – статистический анализ формы тысяч галактик для картографирования распределения темной материи.
Типы линзирования
Сильное линзирование: Вблизи массивных скоплений возникают яркие дуги и множественные изображения. Пример: скопление Abell 1689 с сотнями искаженных галактик.
Слабое линзирование: Малые искажения форм далеких галактик, требующие анализа больших данных (проекты типа DES, Euclid).
Микролинзирование: Кратковременное усиление света звезд из-за компактных сгустков темной материи (например, MACHO).