Астрономи змогли пояснити брак темної матерії в парі галактик

Вчені з США та Китаю змогли пояснити брак темної матерії в двох далеких галактиках. Дослідники вважають, що більшу частину темної матерії галактики втратили через гравітаційний вплив масивної сусідки, повідомляє Naked science.

Вважається, що велика частина речовини в нашому світі представлена темною матерією. Вона вступає тільки в гравітаційну взаємодію і в іншому залишається невидимою і невідчутною.

Що являє собою ця загадкова матерія і її частки, невідомо. Зокрема, домінуюча на сьогодні гіпотеза «холодної темної матерії» (CDM) передбачає, що, крім гравітації, вони ніяк не взаємодіють навіть між собою. Більш недавня, але менш поширена гіпотеза «темної матерії, що самовзаємодіє» (SIDM) вважає, що такі частинки все ж взаємодіють за рахунок невідомої «темної» сили.

Обидві теорії дають схожі прогнози про те, як темна матерія задає великомасштабну структуру Всесвіту, однак її поведінку і розподіл по внутрішнім областям галактик описують по-різному. Таке порівняння вдалося провести, спостерігаючи пару досить незвичайних галактик NGC 1052-DF2 і NGC 1052-DF4 - супутниць більшої NGC 1052, які розташовуються на відстані 65 мільйонів світлових років від Землі.

DF2 і DF4 - це ультрадифузні галактики, які відрізняються дуже слабкою світністю. Вважається, що в таких галактиках частка темної матерії особливо велика, але в цей раз все виявилося не так. «Спостереження DF2 і DF4 показали, що відношення темної матерії до маси зірок дорівнює приблизно одиниці, раз в 300 менше за очікуване», - заявив провідний автор дослідження Хай-Бо Юй.

Вчені вважають, що більшу частину темної матерії галактики втратили через гравітаційний вплив масивної сусідки. Щоб перевірити свою ідею, вони провели комп'ютерне моделювання цього процесу, спираючись на формули як CDM-, так і SIDM-моделі. Виявилося, другий варіант передбачає втрату темної матерії галактиками DF2 і DF4 набагато точніше, ніж поширена модель «холодної темної матерії».

За словами вчених, в рамках CDM внутрішнє гало темної матерії виходить «занадто жорстким» і стійким до дії приливних сил з боку сусідньої галактики. В результаті матерія залишає гало з великими труднощами, тоді як на прикладі галактик DF2 і DF4 ми спостерігаємо зовсім інше. Зате в моделі SIDM взаємодії між частинками темної матерії полегшує їхній відхід, дозволяючи з'являтися таким об'єктам як DF2 і DF4.

Підписуйтесь на наш Telegram-канал з новинами технологій і культури.

ВАС ЗАЦІКАВИТЬ

Астрономи вперше «виміряли» площу гало галактики Андромеди

Раніше вчені за допомогою телескопа "Хаббл" визначили, що галактика Собмреро в минулому злилася зі своєю великою сусідкою. Про це свідчить велика кількість зірок з високим вмістом металів у її гало.