Как выглядит темная материя

Самое таинственное вещество во Вселенной рассмотрели в симуляции.

При исследовании темной материи ученым приходится сталкиваться с очень важным условием: как изучать нечто невидимое, но при этом составляющее 85% от массы всего остального? Один из очевидных современных методов — использовать компьютерные симуляции. Специалистам из Гарварда удалось получить необычные результаты во время запуска одной из таких программ. Об этом сообщает Universe Today —  пишет «Mail.ru Hi-Tech».

Нити темной материи на разных уровнях.

Считается, что темная материя собирается вместе, образуя семена скоплений галактик. Она также часто образует ореолы вокруг галактик, составляющие большую часть их массы. Согласно одной из самых распространенных теорий, темная материя состоит из элементарных частиц со слабым взаимодействием (WIMP) с массой в 100 раз больше чем у протона.

Но есть еще много нерешенных вопросов о темной материи, поэтому астрономы часто разрабатывают новые модели, сравнивая наблюдения для проверки их точности. Во время запуска симуляции WIMP исследователи настроили высокое разрешение, что позволило получить интересные выводы.

В этой симуляции темная материя формируется в ореолах не только вокруг галактик. Но интересно, что было обнаружено, что эффект гало развивался на всех крупных масштабах, от небольших гало планетарной массы до гало вокруг скоплений галактик. Они имеют сходную структуру с уплотнением к центру, рассеиваясь по краям. Тот факт, что это происходит на всех уровнях, делает эту особенность явной характеристикой темной материи.

Гало малого масштаба слишком малы, чтобы их можно было обнаружить через гравитационное воздействие на лучи света, но они могли бы рассказать нам о том, как темная материя взаимодействует сама с собой. Существует теория, что при столкновении частицы темной материи испускают гамма-излучение. Некоторые наблюдения намекают на избыток гамма-излучения, исходящего из центра нашей галактики, что может быть вызвано темной материей.

Поскольку масштаб гало будет влиять на энергетический спектр гамма-лучей, эта модель дает конкретные предсказания об избытке гамма-лучей, который мы должны увидеть как в Млечном Пути, так и в других галактиках.

Темная материя остается одной из самых больших нерешенных проблем в современной астрономии. Физики пытаются найти способ непосредственно наблюдать ее, но пока этого не удалось, эксперименты с компьютерным моделированием — самый мощный из доступных инструментов для изучения этого вещества.

Посмотрите на другие удивительные космические открытия этого лета — :26-ФОТОГРАФИЙ:

Приближение корабля снабжения «Прогресс-76» к МКС. Фото: NASA

Блеск Млечного Пути над горизонтом Земли. Фото: NASA

«Хаббл» сделал эту фотографию Сатурна, когда на северном полушарии «властелина колец» было лето. Фото: NASA

Космическое селфи бортинженера МКС Криса Кэссиди во время выхода в открытый космос. Фото: NASA

Тень в форме «крыльев летучей мышей», исходящая от звезды HBC 672. Фото: NASA

Вихревые облака Юпитера. Фото: NASA

Астронавты NASA во время работ по улучшению энергосистемы МКС. Фото: NASA

Карликовая эллиптическая галактика PGC 29388, в которой находится от 100 млн до нескольких миллиардов звезд. Фото: NASA

Галактика NGC 4848 и ее серебристые «призрачные» рукава. Фото: NASA

Проход МКС на фоне Солнца. Фото: NASA

Комета C/2020 F3 NEOWISE и МКС (полоса света в верхей части снимка) на одной фотографии ночного неба. Фото: NASA

Убывающая Луна на горизонте Земли. Фото: NASA

Российский космический корабль «Прогресс-74» над Индийским океаном на фоне северного сияния. Фото: NASA

Шри-Ланка рядом с побережьем Индии. Фото: NASA

Российский корабль снабжения «Прогресс-76». Фото: NASA

Вид на австралийский город Перт с борта МКС. Фото: NASA

Шлейф в атмосфере после запуска «Прогресс-76». Фото: NASA

Рассвет над заливом Карпентария в Арафурском море на севере Австралии. Фото: NASA

Астронавт Крис Кэссиди готовит модуль МКС Tranquility для установки оборудования, которое позволит проводить исследования за пределами МКС. Фото: NASA

Лучи Солнца, освещающие МКС. Фото: NASA

Крис Кэссиди во время очередного выхода в открытый космос. Фото: NASA

Эстуарий Ла-Плата, образующий часть границы между Аргентиной и Уругваем. Фото: NASA

Тихий океан, отражающий свет Солнца. Фото: NASA

Комета, NEOWISE, снятая с борта МКС. Фото: NASA

Звездное небо над побережьем Бразилии, снятое с борта МКС. Фото: NASA

Комета NEOWISE, заснятая над озером Лоун Пайн в Калифорнии. Фото: NASA

Автор: Виталий Лапиков