• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
2 мая, 12:30
Любовь С.
6
519

Темной материи в «нитях» предсказали повышенную светимость

❋ 4.5

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.

Темная материя (ТМ) в скоплении галактик Волосы Вероники. ТМ представлена зелеными облаками надо скоплением и далекими галактиками, наблюдаемыми с помощью телескопа Subaru. Такие структуры формируют элементы космической паутины, где меняется ожидаемый сигнал аннигиляции темной материи / © HyeongHan et al

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
11 мая, 13:00
Александр Березин

Хотя сам факт наличия непонятных объектов на снимках, которые американские астронавты сделали на Луне, известен давно, десятилетиями их списывали на химические дефекты светочувствительной эмульсии фотопленки или блики света в линзах камер. Новая публикация на сайте Пентагона признает их реально существующими объектами, хотя и не делает выводов о их природе.

11 мая, 06:54
Лена

Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.

10 мая, 10:49
Александр Березин

Десятого мая 1940 года вермахт пришел в движение. Через 42 суток англо-французские армии были разгромлены, а Франция капитулировала. Как это произошло, ведь союзники имели больше солдат, танков и пушек, чем немцы? В СССР причиной посчитали нежелание французов воевать, немцы же, говорили советские военные, не внесли в стратегию ничего нового. Реальность была строго обратной: разгром Франции был новым словом в войне, и такой же сценарий Гитлер применил против СССР через год. Что именно произошло и отчего советское руководство не смогло осознать случившееся?

8 мая, 17:12
СПбГУ

Нейробиологи СПбГУ продемонстрировали, что активация рецептора следовых аминов TAAR1 эффективно подавляет агрессивное поведение, вызванное полным отсутствием серотонина в мозге. В дальнейшем этот результат поможет в разработке лекарственных препаратов, направленных на коррекцию патологических форм агрессии, возникающих при посттравматическом стрессовом расстройстве (ПТСР) и шизофрении.

11 мая, 06:54
Лена

Крупные травоядные утконосые майазавры известны своим развитым социальным поведением. Они жили семьями и строили гнезда для своих детенышей. Даже название вида переводится с греческого языка как «ящер — хорошая мать». Исследование окаменелых зубов майазавров показало, что они выращивали детенышей совсем не так, как это считалось типичным для животных глубокой древности.

9 мая, 12:15
Любовь С.

Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.

23 апреля, 18:34
Александр Березин

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.

21 апреля, 20:03
Evgenia Vavilova

Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.

20 апреля, 13:29
Илья Гриднев

Термоядерные электростанции не смогут конкурировать по цене с возобновляемыми источниками энергии из-за медленного удешевления технологии. По расчетам, расходы на каждую новую установку падали максимум на 8% — много раз ниже ранних ожиданий венчурных инвесторов. Это перечеркивает экономический смысл финансовых вливаний, и мир может никогда не увидеть дешевой термоядерной энергии.

[miniorange_social_login]

Комментарии

6 Комментариев
Vladimir Lukianov
1 неделя назад
-
0
+
«Гипотез относительно природы темной материи выдвигается очень много. Вот только ни одна из них подтверждения так и не получила.» Всё больше фактов говорят о том, что существует невидимый и неосязаемый мир, параллельно нашему, но астрофизики и другие учёные ни в какую не хотят признать этот факт. Рассуждают по принципу«не знаю как, но только не так.» Можно придумывать различные теории, как возникла Вселенная (как известно, человеческая фантазия безгранична), но при этом не признавать существование Создателя, хотя всё больше фактов говорят в эту сторону. Посмотрите к примеру, как просто и понятно здесь написано об неуловимой «тёмной материи и энергии». «Поднимите глаза к небу и посмотрите. Кто создал всё это?....Он называет каждую из них по имени. БЛАГОДАРЯ ЕГО ОГРОМНОЙ МОЩИ И ВНУШАЮЩЕЙ ТРЕПЕТ СИЛЕ, ВСЕ ОНИ (звёзды) НА СВОИХ МЕСТАХ.» Библия. Исаия 40:26. Откуда писатель этих слов, живший примерно 2800 лет назад, знал о существовании этой силы?
    reiter of sky ostman
    4 дня назад
    -
    0
    +
    Vladimir, а что, этому создателю было нечего делать, что он так сложно всё намудрил и запутал? Какой-то странный создатель создал этот Мир. Ну а эту статью я даже не стал читать, ибо её создатели мудрят не меньше, чем ваш Создатель.
    +
      ещё комментарии
      Vladimir Lukianov
      4 дня назад
      -
      0
      +
      reiter, Малейшее отклонение от четырёх фундаментальных физических взаимодействий (сильное и слабое ядерное, электромагнитное и гравитационное), сделали бы невозможным существование нашего мира в том числе жизни в нём. Поэтому всё так сложно. По другому никак. Приведу только один пример. Необходимые для жизни белки состоят из очень сложных молекул. Какова вероятность случайного образования в предполагаемом первичном бульоне хотя бы простой белковой молекулы? Вероятность, как признают эволюционисты, равна 1 : 10¹¹³. Однако любое событие, вероятность которого равна 1 : 10⁵⁰, уже отклоняется математиками как неосуществимое событие. Чтобы охватить вероятность или шансы, о которых здесь идет речь, стоит представить себе, что число 10¹¹³ превышает предполагаемое число всех атомов во вселенной!
        reiter of sky ostman
        4 дня назад
        -
        0
        +
        Vladimir, если бы отклонения были, вы бы не написали свой комментарий. Случайность породила этот Мир, поэтому мы в нём и живём. Создатель не стал бы выдумывать протоны, электроны, нейтроны...а сделал бы всё проще.
          Vladimir Lukianov
          3 дня назад
          -
          0
          +
          reiter, В том то и дело, что если проще, то существование нашего мира НЕВОЗМОЖНО. В Библии есть такая фраза,-«Невидимые качества Бога ясно видны с того времени, как был создан мир, и мы можем увидеть их, рассматривая его творения. Все они свидетельствуют о его вечной силе и служат доказательством того, что он Бог. Поэтому тем, кто не хочет этого замечать, нет оправдания». Римлянам 1:20. Звучит немного жёстко, но зато точно.
            reiter of sky ostman
            1 час назад
            -
            0
            +
            Vladimir, с материалистической точки зрения, никакого бога нет. Только материя переходит из одной формы в другую. Так что, увы, после вашей смерти останутся только протоны и электроны. Таковы реалии этого мира.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

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
Закрыть
Войти
Авторизуясь, вы даете согласие на обработку персональных данных и подтверждаете ознакомление с Политикой.
Ваша заявка получена

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

Понятно