22.04.2025, 13:46
Адель Романенкова
1
1,2 тыс

Гравитационная линза показала сгусток темной материи

❋ 5.2

Астрономы рассмотрели редкий пример гравитационной линзы — галактику, которая исказила и увеличила изображения даже не одного, а как минимум двух скрытых за ней объектов. Выяснилось, что они, в свою очередь, позволили обнаружить нечто необычное в самой «линзе»: на окраине этой крупной галактики, похоже, скрывается массивный и плотный сгусток невидимой массы — возможно, темной материи. Если так, то это противоречит представлениям многих ученых о структуре «темного вещества» Вселенной.

Система гравитационного линзирования SDSSJ0946+1006 (Джекпот)
Система гравитационного линзирования SDSSJ0946+1006 («Джекпот») / © NASA, ESA, R. Gavazzi and T. Treu (University of California, Santa Barbara), and the SLACS team

Вселенная предоставляет уникальный астрономический инструмент для изучения далеких объектов — гравитационные линзы. Когда, например, галактика оказывается между нами и более далеким источником света, она гравитацией искривляет вокруг себя пространство-время. Свет скрытого за ней объекта огибает эту невидимую «воронку», в результате он виднеется из-за нее чаще всего в виде характерной дуги или даже целого кольца — так называемого кольца Эйнштейна. Это позволяет наблюдать галактики, которые трудно рассмотреть даже в самый современный рукотворный телескоп.

В 2008 году удалось обнаружить особенно интересный случай — двойное кольцо Эйнштейна. Его создает гравитация массивной эллиптической галактики, расположенной примерно в трех миллиардах световых лет от нас. Как выяснилось, она линзирует сразу две оказавшиеся позади нее гораздо более далекие галактики.

Система SDSSJ0946+1006 получила прозвище Джекпот: для астрономов найти подобное — словно выиграть в лотерею. Позднее появились подозрения, что есть и третий источник, причем отображенный дважды. После этого многосоставную конфигурацию предложили переименовать в triple rollover — «тройной выигрыш».

Недавно команда ученых из Китая, Великобритании и США еще раз детально рассмотрела эту любопытную картину и снова заметила нечто необычное. К примеру, одно из искаженных изображений галактик оказалось на 10-15 процентов ярче, чем предсказывали расчеты. В других местами прослеживаются труднообъяснимые дополнительные искривления. Само их расположение немного отличается от ожидаемого. Ученые рассказали об этом в статье, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org.

Компьютерное моделирование показало, что эти аномалии должен вызывать объект массой около 100 миллиардов масс Солнца и диаметром в несколько тысяч световых лет — примерно как карликовая галактика. При этом, по расчетам, он расположен не в видимой части галактики-линзы, а в окружающем ее гало.

Предположение о поглощенной галактике исследователи исключили: в таком случае она была бы различима. Не стали рассматривать и версию о том, что это сверхмассивная черная дыра: выглядит абсурдным при такой массе, размерах и местоположении объекта. К тому же у нее должен быть заметный аккреционный диск — яркий «нимб» притянутого вещества.

Все это натолкнуло ученых на мысль о сгустке темной материи. Впрочем, даже с этим вариантом возникла проблема: по одной из основных версий, темная материя состоит из очень слабо взаимодействующих гипотетических частиц, а они должны быть распределены в космосе более равномерно и не могут образовывать столь плотные скопления. Поэтому астрофизики предложили альтернативную версию — гипотезу самовзаимодействующей темной материи (SIDM): предположительно, ее частицы почти «безразличны» к обычному барионному веществу, но при этом друг с другом контактируют.

С другой стороны, такая массивная «темная» структура все же должна содержать в себе и видимое вещество. Но наблюдения с помощью орбитального телескопа «Хаббл» не показали там даже намеков на звезды. По мнению авторов исследования, либо наука имеет дело с совершенно новым типом объектов в космосе, либо необходимо пересмотреть фундаментальные представления о темной материи.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Адель Романова
Окончила факультет журналистики МГУ имени М.В. Ломоносова. Начинала в 2002 году как корреспондент и редактор новостного вещания на различных телеканалах, позже стала автором новостей науки и технологий в сетевых изданиях.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
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%.

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.

14 сентября, 14:43
Елизавета З.

Совместная миссия Европейского космического агентства (ESA) и Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA) по исследованию Меркурия началась в 2018 году. На видео, созданном из кадров с бортовых камер, можно проследить восьмилетний путь зонда BepiColombo.

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

1 Комментарий
1 2
22.04.2025
Очень интересно! Теперь бы туда направить Джеймса Вебба