Международная группа астрофизиков подтвердила основные положения современной космологии, оценивая эффект слабого гравитационного линзирования, вызванного влиянием крупномасштабной структуры Вселенной.

Крупномасштабной структурой Вселенной называют схему распределения материи на самых больших наблюдаемых расстояниях. Ученые предполагают, что Вселенная заполнена «паутиной» темной материи, которая и определяет положения галактик и их скоплений. С течением времени распределение темной материи становится, как считается, менее однородным, поскольку под влиянием гравитационных сил должны образовываться все более плотные и компактные структуры. Этому процессу противодействует темная энергия, ответственная за ускорение расширения Вселенной.

Влияние темной энергии должно, таким образом, проявляться в некотором замедлении скорости роста и объединения скоплений темной материи. Зарегистрировать ускоряющееся расширение Вселенной можно несколькими способами; в своей работе ученые рассматривали слабое гравитационное линзирование.

Суть линзирования, напомним, заключается в том, что массивные тела, находящиеся между наблюдателем и объектом наблюдения, искривляют направление распространения излучения. Авторов интересовало линзирование, вызванное темной материей, и соответствующие изменения изображений галактик. Объекты, находящиеся на небольшом красном смещении, будут, очевидно, линзироваться только приближенными к нам структурами, тогда как изображения удаленных галактик искажаются бoльшим числом структур. При разделении всех попавших в выборку галактик на несколько диапазонов красного смещения и совместной обработке их изображений можно получить трехмерную карту распределения материи в поле наблюдения. Поскольку третье измерение такой карты отражает не только расстояние, но и время, она позволяет обнаруживать незначительные изменения скорости роста крупномасштабной структуры Вселенной и делать соответствующие выводы об ускорении расширения последней.

Подобные исследования проводились и раньше, но никогда еще в них не рассматривались такие объемы данных. Авторы воспользовались результатами наблюдений обширной области пространства (COSMOS field), выполненных камерой Advanced Camera for Surveys телескопа «Хаббл»: число галактик, зарегистрированных в ходе этой съемки, продолжавшейся почти тысячу часов, превышает 446 000. Массив изображений был объединен с точными оценками красного смещения, соответствующего примерно половине (194 000) галактик. Величина красного смещения доходила до пяти.

Обработав все имеющиеся данные, исследователи рассчитали некоторые космологические параметры, обнаружив полное соответствие установленным ранее значениям.