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 Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
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.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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