Темная материя сделала маленькие галактики в молодой Вселенной ярче
Впервые в моделях формирования первых галактик астрономы учли поведение и скорости потоков «обычной» и темной материи. Оказалось, сперва их взаимодействия тормозят формирование звезд, зато потом провоцируют яркую вспышку звездообразования в ранних карликовых галактиках.
Галактики небольшой массы — до миллиарда солнечных масс — более заметно поддаются гравитационному влиянию как обычной, так и темной материи. Темной называют такую материю, которая не взаимодействует с электромагнитным излучением, но чье гравитационное влияние заметно в движении галактик.
Согласно стандартной космологической модели эти галактики периода «космического рассвета» сформировались из первичных флуктуаций в плотности барионного, то есть «обычного», вещества. Важно, что на эти перепады в плотности оказывали влияние гораздо более значительные на тот момент флуктуации в плотности темной материи. Поэтому, чем точнее мы разберемся в барионной физике формирования этих первых карликовых галактик, тем больше у нас будет возможностей понять темную материю.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» может разглядеть эти небольшие первые галактики, но чтобы знать, что искать и как потом понимать полученные данные, ученые создают сложные компьютерные модели. В рамках нового исследования группа астрофизиков из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) впервые включила в такие модели взаимодействие газа и темной материи.
Темная материя оказывала влияние на галактики не только через флуктуации в «обычной» материи, но и напрямую. Судя по движению, все современные галактики окружены гало из темной материи. Сегодня большинство ее частиц, как предполагают ученые, движутся очень медленно.
По расчетам, в молодой Вселенной и «обычная», и темная материя двигались со значительной скоростью. Поэтому потоки «обычного» газа, даже летящие на сверхзвуковых скоростях, отклонялись в сторону областей с плотной темной материей.
«В моделях, где не учитывается значительная разница в скоростях потоков, так и происходит. Газ притягивается к темной материи, формирует сгустки достаточной плотности, чтобы запустились реакции синтеза, и так формируются звезды вроде Солнца», — объяснил Клэр Уильямс, главный автор нового исследования.
Проблема в том, что разница в скоростях могла сыграть огромную роль, если была более значительной. Именно это продемонстрировали авторы новой работы, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Оказалось, если начать учитывать большую разницу в скорости и поведение потоков обычной и темной материи, то газ начинает «отскакивать» от медленно двигающихся сгустков темной материи. Такой эффект тормозит формирование звезд.
Зато через несколько миллионов накопившийся так газ «падает» назад к плотным областям, провоцируя вспышку звездообразования. Поэтому в данных наблюдений такие галактики должны светиться ярче, чем ожидалось ранее.
Если космический телескоп «Джеймс Уэбб» найдет подобные скопления необычно ярких галактик в молодой Вселенной, это потвердит предположения астрономов о поведении темной материи.
«Если темная материя не ведет себя как обычная холодная темная материя и эффекта потока не существует, то мы не найдем эти яркие карликовые галактики, и придется пересмотреть наши гипотезы», — прокомментировал работу профессор астрономии Смадар Наоз.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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