20 июня, 17:19
Любовь С.
2
1,4 тыс

Одну из самых распространенных теорий о происхождении темной материи поставили под сомнение

❋ 4.4

Скопление «Пуля» долго считалось одним из главных доказательств существования темной материи. Теперь же ученые заявили, что часть загадочной «пропавшей» массы может оказаться вовсе не экзотической субстанцией, а обычным веществом, которое астрономы до сих пор недооценивали. Открытие не отменяет существование темной материи, но может изменить представления о том, какую роль она играет в формировании крупнейших структур Вселенной.

Внутренняя область скопления «Пуля» в объективе космической обсерватории «Джеймс Уэбб»: розовым цветом отмечен горячий газ, синим — распределение темной материи / © NASA, ESA, CSA, STScI, CXC; James Jee (Yonsei University, UC Davis), Sangjun Cha (Yonsei Univ.), Kyle Finner (Caltech/IPAC)

Скопление галактик «Пуля» (Bullet Cluster) сформировалось в результате столкновения двух крупных скоплений галактик. Наблюдения в рентгеновском диапазоне показали, что горячий газ — основная видимая масса системы — смещен относительно областей, где гравитационное линзирование указывает на наибольшую концентрацию массы. Именно это расхождение многие ученые называли почти прямым доказательством существования темной материи. 

Чтобы проверить, верны ли предыдущие оценки массы обычного вещества, астрономы использовали теорию IGIMF (Integrated Galaxy-wide Initial Mass Function), разрабатываемую с 2002 года. Она описывает распределение масс звезд, формирующихся в галактиках, и позволяет оценивать вклад как ныне существующих светил, так и их компактных остатков — белых карликов, нейтронных звезд и черных дыр. 

Именно этот «скрытый» запас обычного вещества может вносить куда больший вклад в массу скопления, чем считалось. На эту возможность указывают и высокие концентрации тяжелых элементов в галактиках и межгалактическом газе. Суть в том, что для качественного химического обогащения в прошлом должно было существовать много массивных звезд, а сегодня — присутствовать множество их компактных остатков.

Для проверки гипотезы международная исследовательская группа под руководством Дун Чжана (Dong Zhang) из Боннского университета (Германия) проанализировала данные космического телескопа «Джеймс Уэбб», каталог галактик скопления, распределение горячего газа и внутрикластерного света — слабого свечения звезд, не связанных с отдельными галактиками. Затем ученые пересчитали массу всей обычной материи в трех центральных областях скопления. 

Сравнив результаты с оценками массы, необходимой для объяснения наблюдаемого гравитационного линзирования в рамках альтернативной гипотезы гравитации MOND, астрономы выяснили, что рассчитанная масса обычного вещества хорошо согласуется с массой, требуемой этой моделью. 

Напомним, гипотеза MOND предполагает, что часть наблюдаемых эффектов, приписываемых темной материи, можно объяснить тем, что на очень больших космических масштабах гравитация ведет себя иначе, чем предсказывает классическая теория. 

Во всех изученных областях значения, полученные из наблюдений линзирования, оказались между двумя вариантами расчетов IGIMF — более консервативным сценарием и сценарием с химическим обогащением галактик.  

Это не означает, что темная материя опровергнута. Авторы отметили, что необходимо лучше понять распределение и динамику звездных остатков, а также уточнить химический состав галактик скопления. Кроме того, в рамках Стандартной космологической модели ΛCDM дополнительная невидимая масса по-прежнему требуется (для полного объяснения наблюдений). Полученные результаты при этом относятся именно к MOND. 

Результаты научной работы, опубликованной в журнале Physical Review D, предложили по-новому взглянуть на знаменитое скопление «Пуля». В конечном итоге оно необязательно может быть однозначным доказательством существования темной материи, как считалось десятилетиями.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Любовь С.
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, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

18 сентября, 12:02
Любовь С.

Газовый гигант Elias 2-24b успел набрать массу Юпитера менее чем за миллион лет. Поскольку планета еще формируется, причем довольно далеко от своей звезды, объяснить столь быстрый рост трудно.

16 сентября, 12:12
Александр Березин

Спустя три года после начала испытательных полетов крупнейшую ракету и космический корабль в истории человечества объявили готовыми к первому запуску на орбиту. Причем его планируют сразу десятичасовым и с выводом большой группы спутников Starlink нового поколения. По пропускной способности один этот запуск добавит столько же, сколько десять запусков Falcon 9, современного лидера серийного земного ракетостроения.

16 сентября, 14:29
Татьяна Зайцева

Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.

17 сентября, 10:59
НИУ ВШЭ

Экономисты НИУ ВШЭ выяснили, что российские сотрудники, которые регулярно пользуются искусственным интеллектом в работе, зарабатывают намного больше тех, кто отказывается от новых инструментов или прибегает к ним время от времени. Среди высококвалифицированных специалистов прибавка достигает 41,8%.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
Всё больше и больше фактов говорят о существовании невидимого мира (тёмная материя и энергия). Никакие исследования не могут определить её сущность. Что же это за неуловимая и невидимая сила и мощь, которая удерживает все эти галактические структуры в равновесии и в то же время ответственна за расширение Вселенной с ускорением? По последним данным её совокупный объём во Вселенной составляет 95%. Упрямый догматизм мешает рассматривать теорию существования Высшего Разума, хотя всё больше фактов говорят именно об этом. Вот к примеру, как просто и понятно об этой неимоверно колоссальной силе написано здесь,-«Поднимите глаза к небу и посмотрите. Кто создал всё это?....Он называет каждую из них (звезду) по имени. БЛАГОДАРЯ ЕГО ОГРОМНОЙ МОЩИ И ВНУШАЮЩЕЙ ТРЕПЕТ СИЛЕ ВСЕ ОНИ НА СВОИХ МЕСТАХ....Неужели ты не знаешь? Неужели ты не слышал? Иегова, сотворивший всё на земле, — вечный Бог. Он никогда не устаёт, не утомляется. Его разум НЕПОСТИЖИМ.» Исаия 40:26,28.