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 Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
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