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 Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Запуск китайского космического автомата на этой неделе должен был привести к первой посадке земного аппарата на южном полюсе Луны. Однако сочетание тайфуна и слабых энергетических возможностей современных китайских ракет заставило отказаться от запуска не только на август, но и на весь 2026 год.
Поскольку ученые годами безрезультатно ищут частицы темной материи, многие физики сомневаются, что она вообще состоит из них. Однако одна из таких гипотез неожиданно получила второй шанс: выяснилось, что прежние ограничения на существование гипотетических темных фотонов могли быть слишком строгими.
Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.
Большой адронный коллайдер многие воспринимают как инструмент изучения первых мгновений жизни Вселенной и поиска редких частиц. Но ушедший на обновление ускоритель частиц все еще приносит новые данные и о таких, казалось бы, хорошо изученных объектах, как ядро атома кислорода. Физики ЦЕРН выяснили, что и оно, и ядро атома неона ведут себя не так, как предсказывали модели.
Вполне возможно, что примерно 55 тысяч лет назад неандертальцы обитали гораздо южнее, чем считалось до сих пор. На то, что они могли приспособиться к жизни в условиях пустыни, указали каменные орудия, обнаруженные на Аравийском полуострове.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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