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 Исследователям удалось обнаружить у побережья филиппинского острова Лусон останки «Хофуку Мару» — печально известного японского плавучего концлагеря, подорванного торпедой союзников в 1944 году. Затонувший корабль стал братской могилой более чем для тысячи военнопленных, находившихся на борту.
Чтобы половина Вселенной оказалась заполнена самовоспроизводящимися машинами, достаточно всего одной технологической цивилизации на миллион галактик. К такому выводу астрофизик Дэвид Киппинг пришел, впервые рассчитав последствия парадокса Ферми в космологических масштабах. Результат сделал отсутствие следов внеземного разума еще труднее для объяснения.
Ученые впервые объединили головной мозг и аналог спинного мозга плодовой мушки в общую трехмерную карту. Результаты показали, как голова и тело обмениваются сигналами. Анализ сети помог выявить распределенную систему контроля: базовыми движениями насекомого руководили местные группы нейронов, тогда как мозг играл лишь роль координатора.
Исследователи НИУ ВШЭ и МГУ доказали универсальный закон, описывающий время исчезновения популяций в случайной среде. Анализ эволюции ветвящихся процессов — сложных вероятностных систем — показал, что вне зависимости от изначального числа особей процесс вымирания подчиняется строгим математическим закономерностям.
Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.
Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.
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.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
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