Астрофизики выяснили, кто крадет темную материю у малых галактик
Стандартная модель поведения темной материи показывает, что та должна быть у всех галактик, но у малых ее больше, чем у крупных. На деле часть малых галактик ее лишены. Авторы новой работы пытаются разобраться почему.
Темной материи во Вселенной в пять с лишним раз больше, чем обычной, видимой. С точки зрения современной космологии именно темная материя привела к образованию галактик: ее гравитация «собирала» вокруг себе пыль и газ, из них образовались звезды и пылевые облака, особо крупными скоплениями которых галактики и выступают. Причем если галактика маломассивна, она должна притягивать и меньше видимой материи, а в итоге будет иметь и меньше звезд.
До поры практически все наблюдаемые малые галактики соответствовали этому правилу. Благо обнаружить там темную материю и оценить ее массу не так сложно: достаточно сравнить скорость вращения звезд вокруг центра галактики. Если у светил на галактической периферии скорость вращения вокруг центра выше, чем должна быть исходя из наблюдаемой видимой материи, — значит, налицо влияние темной материи.
Однако не так давно астрономы открыли две маломассивные галактики, где практически не было темной материи, — DF2 и DF4. Они прямо нарушали представления космологов и вызвали энтузиазм у сторонников альтернативных теорий, пытающихся показать, что темной материи нет и сила тяготения на крупных масштабах почему-то нелинейно изменяется. Проблема усугубилась, когда попытка получить галактики с параметрами DF2 и DF4 моделированием провалилась.
Авторы новой работы, опубликованной в Nature Astronomy, попробовали объяснить ситуацию с помощью стандартной модели темной материи. Для этого они применили моделирование, в котором обычные маломассивные галактики проходят крайне близко к более крупным.
Вообще, предположение, что близкий проход такого рода может лишить малую галактику ее темной материи, не нов. Более полугода назад Naked Science уже описывал эту проблему.
Тогда мы попросили физика Николая Горькавого прокомментировать эту непростую ситуацию. Ученый отметил, что известен целый ряд галактик, у которых темной материи «излишек»: например, Стрекоза-44. Из этого, продолжил он, напрашивается вывод, что галактики при серьезных сближениях способны «обдирать» соседние галактики, лишая их части темной материи. Тогда один объект будет с ее избытком, как Стрекоза-44, а другие — с недостатком, как DF2 и DF4.
Ценность новой работы в том, что ее авторы попробовали рассчитать вероятность такого события. Исследователи с помощью моделирования сближений тех или иных реальных галактик показали, что достаточно массивные галактики должны «обдирать» более малые, зачастую лишая их темной материи. Крупные галактики с массой видимой материи более ста миллиардов солнечной должны иметь малую галактику-спутник практически без темной материи в 30% случаев.
Из этого следует, что формирование и облик галактики определяются историей ее прошлых сближений в куда большей степени, чем было принято думать. Получается, дефицит темной материи — достаточно распространенное явление, и будущие астрономические наблюдения должны подтвердить это.
Другое важное следствие: альтернативные теории, пытающиеся объявить темную материю несуществующей, в этом случае скорее получают проблему, чем подтверждение. Если часть малых галактик имеет много темной материи, а часть — мало, но при этом их размеры близки, то в рамках альтернативной теории крайне трудно объяснить, почему сила тяжести с расстоянием от центра в них изменяется по-разному.
Вопрос о природе темной материи — один из ключевых в современной физике и космологии. Как писал Naked Science, если темная материя существует, возможен вариант, когда она ведет к циклически сжимающейся и расширяющейся Вселенной. В случае подтверждения этой гипотезы наблюдениями (а наблюдения, способные ее подтвердить, уже идут) все наше представление об окружающем мире может серьезно измениться.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые собрали одну из самых полных «карт» возможных следов внеземных цивилизаций — от загадочных объектов на земной орбите до гигантских мегаструктур вокруг звезд. Вместо ожидания радиосигнала авторы обзора предложили искать любые технологические отпечатки развитых цивилизаций, некоторые из которых могут сохраняться миллионы лет.
В мае Пентагон опубликовал архив документов, которые ведомство назвало «новыми, никогда ранее не публиковавшимися файлами» о неопознанных аномальных явлениях. Министерство назвало это историческим шагом в сторону открытости. Однако эксперты отметили, что выпуск породил больше вопросов, чем ответов.
Меркурий — ближайшая к Солнцу планета, поэтому она постоянно подвергается интенсивному солнечному излучению. Однако там располагаются огромные запасы водяного льда — по оценкам, речь идет о сотнях миллиардах тонн. Правда, хранится он исключительно на полюсах на дне глубоких, постоянно затененных кратеров. Обнаружение льда в полярных кратерах Меркурия — одно из самых необычных открытий планетологии последних десятилетий. Но механизм его появления на планете до сих пор остается предметом научных споров. К разгадке приблизилась международная группа планетологов.
Команда археологов в составе младшего научного сотрудника Отдела славяно-финской археологии ИИМК РАН Натальи Григорьевой и археозоологов Института экологии растений и животных УрО РАН Ольги Бачуры и Татьяны Лобановой завершила комплексное исследование коллекции костей животных из раскопок поселения на Земляном городище Старой Ладоги (Ленинградская область). В ходе работы удалось проследить изменения системы хозяйства жителей на протяжении почти 10 веков.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
Палеонтологи выяснили, почему у тираннозавра и других крупных хищных динозавров были непропорционально маленькие передние лапы. Математическое моделирование показало, что редукция конечностей не была генетической ошибкой или побочным эффектом роста тела. В ходе эволюции челюсти и череп хищников стали настолько массивными и мощными, что полностью взяли на себя задачу по поимке и умерщвлению крупной добычи, из-за чего передние конечности атрофировались за ненадобностью.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии