Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Астрономы нашли следы «липкой» темной материи
Ученые догадываются о существовании темной материи только по косвенным признакам: благодаря гравитационному воздействию, которое темная материя оказывает на обычную. Теперь астрономы нашли первые зацепки, выяснилось, что эта загадочная субстанция может иметь необычную форму: возможно, она умеет «липнуть» к самой себе. Ключом к новой идее стала далекая система гравитационных линз, чья аномальная плотность не вписывается в привычные законы космоса. Если гипотеза подтвердится, человечеству придется пересмотреть фундаментальные представления о ткани мироздания.
Темная материя — загадочное нечто, которое не светится, не отражает свет и не взаимодействует с другими частицами напрямую, поэтому «поймать» ее специальными приборами сложно. Предполагается, что на ее долю приходится примерно 26,8 % от всей энергии-массы Вселенной. Она необходима для объяснения нестыковок в поведении физических тел. В частности, так объясняют проблемы скрытой массы в эффектах аномально высокой скорости вращения внешних областей галактик.
В современной стандартной космологической модели темную материю рассматривают в форме так называемой холодной темной материи — частиц, которые движутся очень медленно по сравнению со скоростью света и практически не взаимодействуют с обычным веществом, кроме как через гравитацию. Эти частицы собираются в «рыхлые структуры» низкой плотности — темные гало — и окружают галактики, удерживая звезды, газ и пыль вместе. Такие структуры удавалось изучать лишь косвенно, наблюдая, как их гравитация искривляет свет далеких объектов — эффект, известный как гравитационное линзирование.
Однако в последние годы астрономы стали замечать несостыковки. Некоторые темные гало оказались плотнее, чем предсказывали расчеты. Это навело на мысль: а что, если темная материя способна взаимодействовать сама с собой, создавая более компактные объекты? Гипотеза «липкой» темной материи, или самовзаимодействующей темной материи, стала главным кандидатом на объяснение аномалий.
Команда британских астрономов под руководством Томаса Коллетта (Thomas Collett) из Портсмутского университета изучила объект SDSS J0946+1006 — уникальную систему гравитационных линз, состоящую из трех галактик, свет от которых шел до Земли три, шесть и 11 миллиардов лет. Исследователи обнаружили нечто странное.
SDSS J0946+1006 работает как «космическая лупа»: ее гравитация настолько сильна, что искривляет свет от объектов, находящихся за ней. Изучив эти искажения с помощью космического телескопа «Хаббл», астрономы смогли «взвесить» систему и построить карту распределения массы внутри нее. Анализ показал, что невидимая темная материя в SDSS J0946+1006 собрана в необычайно плотное темное гало, причем в несколько раз плотнее, чем допускали модели холодной темной материи.
«Профиль плотности темной материи совпал с предсказаниями моделей самовзаимодействующей темной материи. Частицы такой субстанции не только притягиваются гравитацией, но и „слипаются” при столкновениях, формируя компактные ядра в центрах галактик», — пояснил Коллетт.
Сама новая идея противоречит теории «холодной темной материи» — стандартной модели, где частицы этого гипотетического вещества почти не взаимодействуют друг с другом (кроме как через гравитацию) и должны образовывать более рыхлые и менее плотные гало. Плотное гало в SDSS J0946+1006 намекает, что темная материя может «слипаться», как мокрый песок, а не рассыпаться, как сухой.
Обычно, когда галактика работает как «линза», ее гравитация создает несколько размытых или раздвоенных изображений объектов позади нее (как если смотреть через кривое стекло). Но в SDSS J0946+1006 произошло нечто редкое: свет от фоновых объектов искривился идеально симметрично, образовав яркое кольцо вокруг галактики — «кольцом Эйнштейна». Это позволило точно рассчитать распределение темной материи.
Британский астроном Ричард Мейси (Richard Massey) из Даремского университета назвал полученные данные «невероятно важными». По его словам, раньше исследователи уже находили галактики со следами гипотетической темной материей, собранной в слишком плотные «комки» — вопреки ожиданиям. Теперь таких случаев стало больше, возможно, ученые чаще находят именно такие «компактные» скопления, потому что они легче заметны.
Мейси предположил что взаимодействия темной материи не ограничивается одной лишь гравитацией, вероятно, она может вести себя иначе — например, частицы этой невидимой субстанции могут сталкиваться, «слипаться» или даже создавать дополнительные силы, о которых ученые пока не знают.
Открытие в SDSS J0946+1006 добавляет аргументов в пользу «липкой» темной материи. Если гипотеза подтвердится, это потребует пересмотра стандартной космологической модели. Следующим шагом станут наблюдения за другими галактиками с помощью космических телескопов нового поколения, таких как «Джеймс Уэбб». Впереди — новые проверки, расчеты. Но одно ясно уже сейчас: темная материя может оказаться куда более сложной, чем казалось раньше.
Ранее Naked Science писал о том, что темная материя с точки зрения ряда астрофизиков состоит не из неких частиц, а из плотных шаровых скоплений реликтовых черных дыр. В этом случае она может образовывать сверхкомпактные скопления, подобные наблюдаемым. Прогнозы о будущем обнаружении таких структур, вроде плотного гало в SDSS J0946+1006, сторонники этой точки зрения сделали еще несколько лет назад.
Научная работа опубликована в Journal Reference: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Telegram 
Дзен 
VK Много лет считалось, что облака Венеры в основном состоят из серной кислоты и воды в них присутствует ничтожно мало. Такая картина сложилась во многом на основе данных зонда «Пионер-Венера», который пролетел через атмосферу планеты в 1978 году. Теперь выясняется, что эти данные были неверно интерпретированы.
Доставку астронавтов на Луну быстрее китайцев предложили возложить не на SpaceX с 500 запусками на земную орбиту в портфолио, а на другую компанию. Общее число ее орбитальных запусков за четверть века существования — один.
Миссия NASA DART завершилась не так, как планировали ученые, показав, насколько сложными могут быть последствия космического столкновения. Удар по астероиду Диморфу прошел успешно, но его орбита продолжала меняться еще месяц, хотя астрономы ожидали иного. Загадку пытались разгадать исследователи из Франции.
Обычно выбрасываемое кометой вещество придает ей заметное ускорение. Как выяснилось, с третьим известным науке межзвездным объектом 3I/ATLAS этого практически не происходит, хотя у него есть и кома, и хвост. Астрофизики сейчас пытаются найти этому объяснение.
Если гипотетическая внеземная цивилизация живет возле очень старой и потому очень горячей звезды, она могла бы спасти свою планету от перегрева с помощью защитной астроинженерной конструкции. Астрофизики рассказали, как ее можно будет обнаружить с помощью новой обсерватории.
Резкий крен, падение в воздушную яму и тревожный сигнал ремней безопасности — знакомые ощущения для любого, кто часто летает. Для миллионов пассажиров турбулентность остается главным источником дискомфорта и страха в полете. Но авторы нового исследования обещают перевести ее из разряда непредсказуемых явлений в область точной науки. Они заявили о создании, возможно, самой передовой математической модели турбулентности, которая поможет сделать полет гораздо спокойнее.
Посадка, включая выгорание куска степи, прошла штатно, но часть грызунов на борту погибли. Правда, погубила их не повышенная космическая радиация полярной орбиты, влияние которой на млекопитающих планировали выявить в миссии, а более банальные причины.
Исследования самодержавия могут пролить свет на феномен, исконно свойственный российской государственности, а значит, переосмыслить исторический путь России и выработку новых направлений развития, к такому выводу пришел ученый ТюмГУ.
Третий известный межзвездный объект 3I/ATLAS летит примерно вдвое быстрее обоих своих предшественников. По расчетам, его вряд ли могло выбросить из родной планетной системы с подобной скоростью, и так разогнаться по пути он тоже не мог.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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