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 Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
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