Ученые из США и Китая смогли объяснить нехватку темной материи в двух далеких галактиках. Исследователи считают, что большую часть темной материи галактики потеряли из-за гравитационного влияния массивной соседки, сообщает Naked science.
Считается, что большая часть вещества в нашем мире представлена темной материей. Она вступает только в гравитационное взаимодействие и в остальном остается невидимой и неощутимой.
Что представляет собой эта загадочная материя и ее частицы, неизвестно. В частности, доминирующая на сегодня гипотеза «холодной темной материи» (CDM) подразумевает, что, помимо гравитации, они никак не взаимодействуют даже между собой. Более недавняя, но менее распространенная гипотеза «самовзаимодействующей темной материи» (SIDM) считает, что такие частицы все же взаимодействуют за счет неизвестной «темной» силы.
Обе теории дают схожие предсказания о том, как темная материя задает крупномасштабную структуру Вселенной, однако ее поведение и распределение по внутренним областям галактик описывают по-разному. Такое сравнение удалось провести, наблюдая пару довольно необычных галактик NGC 1052-DF2 и NGC 1052-DF4 — спутниц более крупной NGC 1052, которые располагаются на расстоянии 65 миллионов световых лет от Земли.
DF2 и DF4 – это ультрадиффузные галактики, которые отличаются совсем слабой светимостью. Считается, что в таких галактиках доля темной материи особенно велика, но в этот раз все оказалось не так. «Наблюдения DF2 и DF4 показали, что отношение темной материи к массе звезд равно примерно единице, раз в 300 меньше ожидаемого», — заявил ведущий автор исследования Хай-Бо Юй.
Ученые считают, что большую часть темной материи галактики потеряли из-за гравитационного влияния массивной соседки. Чтобы проверить свою идею, они провели компьютерное моделирование этого процесса, опираясь на формулы как CDM-, так и SIDM-модели. Оказалось, второй вариант предсказывает потерю темной материи галактиками DF2 и DF4 намного точнее, чем распространенная модель «холодной темной материи».
По словам ученых, в рамках CDM внутреннее гало темной материи получается «слишком жестким» и устойчивым к действию приливных сил со стороны соседней гравитирующей галактики. В результате материя покидает гало с большим трудом, тогда как на примере галактик DF2 и DF4 мы наблюдаем совершенно иное. Зато в модели SIDM взаимодействия между частицами темной материи облегчает их уход, позволяя появляться таким объектам как DF2 и DF4.
Подписывайтесь на наш Telegram-канал с новостями технологий и культуры.
Ранее ученые с помощью телескопа "Хаббл" определили, что галактика Собмреро в прошлом слилась со своей крупной соседкой. Об этом свидетельствует большое количество звезд с высокой металличностью в ее гало.