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 Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
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.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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