• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21.04.2023
Сергей Васильев
16 306

Гравитационные линзы указали на возможную природу темной материи

5.6

Массивные космические тела искажают прямолинейный путь излучения, выступая в роли гравитационных линз. Такое влияние оказывает и темная материя, что позволяет разобраться в ее загадочной природе. Рассмотрев одну из гравитационных линз, астрономы пришли к выводу о том, что темная материя должна состоять из сверхлегких частиц аксионов, а не тяжеловесных вимпов.

©Alfred Amruth / Автор: Plinia Abito

Движения звезд и галактик определенно указывают на то, что мы не видим большую часть массы нашей Вселенной. Она содержит в разы больше загадочной субстанции, которая никак не проявляется в наблюдениях — не испускает, не поглощает, не рассеивает излучение — кроме гравитационного влияния на обычное вещество. Природа этой темной материи остается неизвестной, и до сих пор на этот счет существуют лишь гипотезы.

Некоторые из них предполагают, что темная материя состоит из медленных и массивных частиц, вимпов, другие — из аксионов, напротив, чрезвычайно легких. Все попытки обнаружить и те, и другие частицы до сих пор заканчивались неудачей. Однако новая работа, проведенная международной командой астрофизиков, поддерживает модель на основе аксионов. Статья об этом опубликована в журнале Nature Astronomy.

Альфред Эмрут (Alfred Amruth) из Гонконгского университета и его коллеги обратились к одному из известных наблюдательных феноменов — гравитационному линзированию. Напомним, что согласно Общей теории относительности присутствие массы (и энергии) деформирует структуру пространства-времени. И если на пути света, идущего к нам от далекого источника, находится крупный гравитирующий объект, он изменяет его прямолинейную траекторию. В результате он может выступать в роли космической линзы, искажающей изображение фонового предмета.

Симуляции гравитационной линзы: слева — на основе модели темной материи из частиц-вимпов, справа — на основе модели с аксионами
Симуляции гравитационной линзы: слева — на основе модели темной материи из частиц-вимпов, справа — на основе модели с аксионами / ©Amruth et al., 2023

Астрономы нередко пользуются гравитационными линзами, чтобы рассмотреть особенно далекие галактики и квазары. Но они же позволяют исследовать и объект, из которого состоит сама линза — например, его массу и ее распределение. Проведя компьютерное моделирование, Эмрут и его соавторы показали, что темная материя из вимпов будет проявляться в аномалиях гравитационной линзы слегка иначе, чем состоящая из аксионов. Вимпы создают ровные границы, тогда как легкие, «волнобразные» аксионы — деформированные, хаотические.

Далее ученые рассмотрели одно из линзированных изображений далекого квазара, систему HS 0810+2554, полученное в прошлых наблюдениях космического телескопа Hubble и наземного VLBI. Обнаружилось, что его вид намного лучше соответствует флуктуирующей картинке, которая должна свидетельствовать о том, что темная материя, деформировавшая путь излучения, состоит из аксионов.

Напомним, что раньше на существование аксионов указала и другая работа, рассмотревшая странный избыток излучения в межзвездном пространстве. Однако и этих результатов пока недостаточно для того, чтобы сделать окончательные выводы и отбросить вимпы из числа кандидатов в частицы темной материи. До сих пор они считались главными «фаворитами» на эту роль. Однако авторы работы надеются, что новые, более точные наблюдения, которые проведет телескоп James Webb, позволят подтвердить их предположения.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 20:00
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

Вчера, 18:01
Алиса Гаджиева

Авторы нового исследования изучили геномы людей, живших на территории Аварского каганата времен его расцвета, и составили их родословные.

Позавчера, 15:20
Андрей

Экологи из Китая подсчитали, как изменились площади оазисов в мире с 1995 по 2020 год. Исследователи также выяснили, в каком регионе оазисных территорий больше всего, в каком темпе происходят изменения и чем на этих землях занимается человек.

Вчера, 20:00
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

21 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования выявили три фактора, ответственные за так называемый алкогольный блэкаут — распространенное последствие употребления спиртных напитков, когда человек сталкивается с провалами в памяти.

22 апреля
Полина Меньшова

Большему количеству учеников, чем когда-либо, трудно осваивать школьную программу. Это связано с низким уровнем развития рабочей памяти и неумением планировать время, считает педагог Алекс Куигли. В новой книге он дал практические рекомендации для учителей, которые помогут сделать работу в классе более продуктивной.

8 апреля
Василий Парфенов

Режим работы, количество трудовых часов в неделю и экономическую стабильность профессии прочно ассоциируют с благополучием человека. Количественно и качественно определить эти взаимосвязи получается редко — нужны большие выборки респондентов и длительное время наблюдений. Автор новой научной работы использовал долговременное исследование более чем семи тысяч американцев, чтобы выявить основные эффекты паттернов трудовой деятельности на психическое и физическое здоровье работающих людей.

28 марта
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

Вчера, 20:00
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: