Темная материя выплеснулась при столкновении массивных галактических скоплений
По оценкам, примерно 10-20 процентов массы галактических скоплений приходится на видимую материю (барионную). Из нее состоят звезды и горячая плазма. Остальное приходится на темную материю, неуловимую нашими инструментами. Впервые напрямую наблюдать разделение двух видов материй удалось в сливающихся галактических скоплениях MACS J0018.5+1626.
Скопления галактик включают в себя тысячи объектов, удерживаемых силами гравитации. Это массивнейшие образования во Вселенной, содержащие много горячего газа, светящегося в рентгеновском диапазоне, а также темной материи.
MACS J0018.5+1626 — пара сливающихся галактических скоплений, удаленных от нас на миллиарды световых лет. Ученые из Калифорнийского технологического института (США) наблюдали за ним, используя данные собственной субмиллиметровой обсерватории, обсерватории W.M. Keck, субмиллиметровой антенны ASTE, рентгеновской обсерватории Chandra, космических телескопов Hubble, а также Herschel и Planck. Полный анализ всей информации потребовал несколько лет.
Два галактических скопления столкнулись, словно самосвалы с песком, роль которого играет темная материя. Во время удара груз выплеснулся. Такую аналогию привела Эмили Силич — первый автор исследования, опубликованного в издании The Astrophysical Journal.
При столкновении отдельные галактики в скоплениях не повредились, поскольку в них много «воздуха», а заполняющие пространство между ними облака газа закрутились и перегрелись. Электромагнитные силы, которым подчиняется обычная материя, во время коллизии замедлили газ, он увяз. Скопления же темной материи, реагирующие только на гравитационное воздействие, проплыли дальше. Таким образом обычная и темная материи разделились.
Самый известный пример такого разделения двух видов материй — галактическое скопление Пуля. Только ориентация слияния MACS J0018.5+1626 (теперь его обозначают как MACS J0018.5) несколько отличается от Пули, поворотом примерно на 90 градусов. Выглядит это так, будто одно из скоплений в MACS J0018.5 летит почти прямо к Земле, в то время как другое стремительно удаляется. Это дало хороший обзор и позволило впервые картировать скорости темной и обычной материй при разделении во время коллизии.
Исследователи применили метод, известный как кинетический эффект Сюняева — Зельдовича. Он проявляется в изменении яркости реликтовых фотонов из-за рассеивания на них электронов в горячем газе, направляющемся к Земле. С его помощью измеряют скорость межгалактического газа в скоплениях.
Профессор Джек Сейрес, руководивший этим исследованием, наблюдал эффект Сюняева — Зельдовича на отдельном галактическом скоплении MACS J0717 в 2013 году. Для объекта MACS J0018.5 его впервые использовали еще раньше — в 2006-м.
Ранее ученые измерили скорости газа с помощью эффекта Сюняева — Зельдовича в нескольких скоплениях галактик. Затем они определили скорости галактик в скоплениях, что позволило косвенно оценить скорости темной материи. Настало время разобраться с ориентацией MACS J0018.5. Ученые также провели картирование темной материи в скоплении методом гравитационного линзирования и, наконец, смоделировали собственно столкновение.
Выяснилось, что галактики двигались навстречу друг другу со скоростью около 3000 километров в секунду. Это составляет примерно один процент от скорости света. Получив полную картину, астрономы увидели, что темная и обычная материя разделились и движутся в разных направлениях.
Благодаря этой работе исследователи получили в руки инструмент для прямого исследования темной материи, которая все еще остается загадочной.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
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.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
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.
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.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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