Невидимая Вселенная обрела глубину: учёные впервые показали тёмную материю в трёх измерениях

Темная материя не излучает и не отражает свет, поэтому увидеть ее напрямую невозможно. Единственный способ понять, где она находится — наблюдать за тем, как ее гравитация искажает свет от далеких галактик. Однако традиционные карты этой невидимой массы всегда были плоскими: астрономы видели двумерную проекцию, где объекты, разделенные миллионами световых лет, накладывались друг на друга, создавая оптическую иллюзию единства.
Объемный взгляд на "космический полдень"

Исследователи из Лаборатории реактивного движения NASA, Калифорнийского технологического института и Университета Дьюка решили эту проблему, создав первую масштабную трехмерную карту распределения темной материи в области COSMOS-Web. Площадь участка составила 0,54 квадратного градуса, но ключевым стало достижение в глубину: ученые смогли заглянуть в прошлое на 10 миллиардов лет (красное смещение z ≈ 2). Этот период называют "космическим полднем" — временем самого активного формирования звезд и роста галактик.
Чтобы превратить плоское изображение в объемную модель, данные с телескопа "Джеймс Уэбб" объединили с генеративными диффузионными моделями. Эти алгоритмы, предварительно обученные на космологических симуляциях, позволили разложить скрытую массу на 20 различных слоев. В результате удалось разделить перекрывающиеся структуры и точно определить положение массивных сгустков темной материи, которые ранее были незаметны или сливались в одну точку на картах телескопа "Хаббл".