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 Исследования ученых РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина подтвердили, что технология производства авиационного топлива SAF из растительных лигноцеллюлозных отходов позволит снизить выбросы углекислого газа на 75% по сравнению с нефтяным керосином.
Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.
На стыке трех литосферных плит у Красного моря заметили необычный вулканический процесс: где-то магма поднимается равномерным потоком, где-то — по частям. По мнению геологов, такой «пульс» вызван тем, что в некоторых местах магма с большим трудом пытается пробиться на поверхность.
За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».
Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.
Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.
Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.
Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.
В ЮФУ придумали новый остроумный способ тестировать ИИ на способность работать в реальных ситуациях использования русского языка. Исследователи искусственного интеллекта из МИИ ИМ ЮФУ предлагают использовать интеллектуальные языковые игры, как пример — заставлять ИИ отвечать на вопросы из архива телевикторины «Что? Где? Когда?» и «Своей игры». Инициативу прокомментировал опытный игрок.
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