Прямое эмпирическое доказательство существования тёмной материи

Мы представляем новые наблюдения слабого гравитационного линзирования скопления 1E 0657-558 (z = 0,296) — уникального результата слияния скоплений, — которые позволяют непосредственно обнаружить тёмную материю независимо от предположений о природе закона гравитационного взаимодействия. Вследствие столкновения двух скоплений бесдиссипативный звёздный компонент и плазма, подобная жидкости и излучающая в рентгеновском диапазоне, пространственно разделились. Используя как наземные изображения широкого поля, так и изображения ядер скопления, полученные с помощью HST/ACS, мы создаём карты гравитационного линзирования, показывающие, что гравитационный потенциал не повторяет распределение плазмы — доминирующего барионного компонента массы, — а приблизительно соответствует распределению галактик. Пространственное смещение центра полной массы относительно центра пиков барионной массы, имеющее статистическую значимость 8σ, не может быть объяснено изменением закона гравитационного взаимодействия и, следовательно, доказывает, что бо́льшая часть вещества в системе является невидимой.