Темной материи в «нитях» предсказали повышенную светимость
Темная материя может «светиться» по-разному в зависимости от того, где именно во Вселенной находится галактика. Ученые показали, что космическая среда способна менять ожидаемые сигналы ее аннигиляции на десятки процентов. Это важно, поскольку такие сигналы — один из немногих способов поиска этой загадочной субстанции.
Хотя о темной материи (ТМ) достоверно известно очень мало, считается, что она играет ключевую роль в формировании галактик и крупномасштабной структуры космоса. Поскольку ее природа неизвестна, а проявляет она себя только через гравитацию, ученые надеются обнаружить ТМ косвенно — по продуктам аннигиляции гипотетических частиц, таким как гамма-излучение или нейтрино.
Такие сигналы должны быть особенно сильны в плотных областях, где темная материя распределена неравномерно, «сгустками» внутри галактических гало — обширной области, окружающей галактики и простирающейся за пределы видимого звездного диска. Эти так называемые субгало усиливают общий сигнал, показывая, насколько ярче становится излучение по сравнению с «гладким» распределением вещества.
До сих пор большинство моделей предполагали, что этот эффект зависит в основном от массы гало. Однако теперь ученые показали, что этого недостаточно: важно учитывать, в какой именно части космической паутины — гигантской сети из нитей, особенно насыщенных галактиками (филаментов) и пустот — находится галактика. Напомним, эта структура формируется гравитацией и определяет, как материя собирается и эволюционирует на огромных масштабах.
Для этого исследователи применили численное моделирование и проследили, как свойства ТМ меняются в разных средах. Они учли три ключевых параметра: концентрацию гало (насколько плотна его центральная область), количество субгало и их внутреннюю структуру. Выяснилось, что все эти характеристики систематически зависят от окружения. Например, гало в плотных филаментах формируются раньше, имеют более высокую концентрацию и содержат больше субгало, тогда как в разреженных пустотах они, напротив, менее плотные.
Эти различия затем встроили в стандартные полуаналитические модели и пересчитали ожидаемый сигнал аннигиляции. Результат оказался заметным: при одинаковой массе гало в филаментах могут давать усиление сигнала до 12 процентов выше среднего, а в пустотах он подавлен на 30 процентов. Эффект проявляется по-разному для разных масс: у малых гало различия менее выражены, а у массивных — более.
Физически это просто объяснить: аннигиляция ТМ зависит от квадрата плотности. То есть даже небольшие изменения в концентрации и структуре субгало приводят к заметным изменениям итогового сигнала: в плотных регионах Вселенной субгало компактнее и многочисленнее, что усиливает излучение. В пустотах же все наоборот — структура «размыта», а сигнал слабее.
При учете расстояния субгало до центра гало (и связанных с этим эффектов приливного разрушения) различия становятся еще сильнее, однако общая картина не меняется. Филаменты остаются ярче, пустоты — тусклее.
Результаты работы, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета, важны для будущих поисков ТМ. При выборе объектов для наблюдений нужно учитывать не только массу галактик, но и их положение в космической паутине. В противном случае можно либо переоценить, либо недооценить ожидаемый сигнал. По мнению авторов, космическая среда становится еще одним фактором неопределенности, сравнимым по величине с другими теоретическими допущениями.
Таким образом, ученые открыли путь к созданию более точных моделей, где свойства ТМ рассматриваются не изолированно, а в контексте всей структуры Вселенной. По сути, это шаг к превращению космической паутины из фоновой декорации в полноценный инструмент для изучения темной материи.
Хотя ученые не сомневаются в существовании невидимой массы во Вселенной, гипотез относительно природы темной материи выдвигается очень много. Вот только ни одна из них подтверждения так и не получила.
Telegram 
Дзен 
VK Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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