Наше новое знаковое изображение, полученное космическим телескопом «Хаббл», демонстрирует колоссальное скопление галактик, выступающее в роли гравитационной линзы. Гигантский космический конгломерат в самом центре этого кадра содержит в себе так много загадочной темной материи, что его притяжение буквально искривляет траекторию световых лучей, идущих от куда более далеких фоновых объектов.
Сама темная материя остается полностью невидимой для приборов, поскольку она не излучает, не поглощает и не отражает свет, а ее присутствие ученые фиксируют исключительно по гравитационному воздействию на обычное вещество. На долю этой таинственной субстанции приходится около 85% всей материи во Вселенной, и она образует гигантский невидимый каркас, удерживающий скопления галактик от распада. Для невероятно далеких звездных систем, расположенных далеко на заднем плане, гравитационное поле этого центрального скопления срабатывает как своего рода природное увеличительное стекло. Оно не просто искривляет, но и мощно концентрирует свет этих далеких объектов, направляя усиленный поток фотонов прямо в объектив космической обсерватории. Этот эффект работает по принципу обычной оптической линзы, однако вместо стекла лучи преломляет колоссальное гравитационное поле, создавая на снимках причудливые дуги, кольца и даже множественные копии одного и того же далекого объекта.
Подобные природные гравитационные линзы служат незаменимым инструментом, который астрономы используют для расширения возможностей «Хаббла» далеко за пределы его обычных технических характеристик. В результате такого уникального совпадения исследователи получают редкую возможность детально изучать характеристики самых первых галактик, которые зародились во Вселенной на заре ее творения. Первые галактики начали формироваться примерно через 200–400 миллионов лет после Большого взрыва, и их изучение позволяет понять, как космос эволюционировал от однородного первичного газа до нынешнего многообразия.