Ученые стали на шаг ближе к пониманию природы одной из самых таинственных субстанций во Вселенной — пишет «Mail.ru Hi-Tech».
Считается, что темная материя составляет 85% материи во Вселенной, но ее природа не до конца понятна. В то время как обычная материя поглощает, отражает и излучает свет, темную материю нельзя увидеть напрямую. Это сильно затрудняет ее изучение.
Теория под названием «самодействующая темная материя» (SIDM) предполагает, что частицы этой загадочной субстанции взаимодействуют посредством темной силы, сильно сталкиваясь друг с другом вблизи центра галактики. В работе, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters, исследовательская группа под руководством Хай-Бо Ю, профессора физики и астрономии Калифорнийского университета в Риверсайде, сообщает, что теория SIDM может объяснить сразу две астрофизические загадки. Обе связаны с гало.
«Гало было обнаружено во время наблюдения за гравитационным линзированием. Его плотность настолько высока, что это крайне маловероятно в преобладающей теории холодной темной материи (CDM)», — рассказывает эксперт о первой странности.
Вторая загадка заключается в том, что гало темной материи ультрадиффузных галактик имеют чрезвычайно низкую плотность. Это тоже трудно объяснить с помощью теории холодной темной материи.
25-фотографий:
Космос полон странностей. Смотрите на примеры в галерее!:
Это фото комментируют так: «Пульсар протягивает руку помощи». Пульсарами называют быстро вращающиеся нейтронные звезды, которые с определенной периодичностью испускают узкие лучи радиоволн. Они могут иметь странные формы. Фото: NASA
Если присмотреться, можно увидеть голову ведьмы с острым подбородком и носом, обращенными вправо. Кроме того, наверху кадра есть намек на шляпу ведьмы. Фото: NASA
Спутник Сатурна Тетис имеет классический сферический вид, но на нем также есть большой кратер, который делает его похожим на гигантское глазное яблоко в космосе. Набор вершин в центре образует «радужку». Фото: NASA
Гравитационное поле, окружающее массивное скопление галактик Abell 68, действует как естественная линза в космосе, повышая яркость и усиливая свет, исходящий от очень далеких галактик. Подобно забавному зеркалу, линзирование создает фантастический пейзаж дугообразных космических образований. Фото: NASA
Черная фигура на Марсе похожа на морду лютоволка — символ Старков из вселенной «Игры Престолов». Фото: NASA
Спутник Сатурна Прометей имеет сильно изрезанную кратерами поверхность и необычную продолговатую форму, что делает его очень похожим на красновато-коричневый картофель. Фото: NASA
Так выглядело Солнце в преддверии Хэллоуина в 2014 году. Похожую маску вырезают на этот праздник на тыквах. Удивительное совпадение! Фото: NASA
На поверхности Плутона изображена область ледяной равнины со странным черным образованием недалеко от центра. Это образование похоже на земного слизня, но NASA уточняет, что это, скорее всего, водяной лед, «плавающий» в более плотном твердом азоте. Фото: NASA
Небольшой спутник Сатурна Пан очень похож на итальянскую вариацию пельменей — равиоли. Фото: NASA
Сатурн имеет десятки спутников. Мимас называют самым известным из них из-за удивительного сходства с космической станцией «Звезда Смерти» в «Звездных войнах». Фото: NASA
В некоторых частях Марса поверхность выглядит как мягкий ковер. Фото: NASA
В месте Большого красного пятна Юпитера — это колоссальный ураган-антициклон на планете, — возникло черное пятно. Выглядит жутко, но это лишь тень, которую отбросил спутник Юпитера Ганимед. Фото: NASA
Сразу понятно, почему туманность Крылья Бабочки называется так. Она имеет две доли, выходящие из центральной звездной системы, что делает ее похожей на застывшую крылатую бабочку. Фото: NASA
Туманность Конская голова представляет собой один из самых красивых космических объектов. Говорят, по форме она напоминает голову и шею лошади, нос которой обращен влево. Фото: NASA
Ученый Джейсон Мейджор обработал фото, сделанное космическим кораблем Juno в 2017 году. На изображении видны две бури, похожие на глаза, и широкий «рот», выгравированный в закрученных штормовых системах планеты. Фото: NASA
Астронавт NASA Джек Фишер совершил свое первое путешествие на МКС в 2017 году. Он сделал эту фотографию острова и поделился ею в соцсетях, заметив, что изображение похоже на выпуклый кончик пальца инопланетянина из фильма Стивена Спилберга 1982 года. Фото: NASA
NASA отметило 50-летие Star Trek в 2016 году, опубликовав занимательное изображение двух туманностей. Фото получено с помощью космического телескопа «Спитцер». В общих чертах на нем видны две самые известные версии космического корабля «Энтерпрайз». Фото: NASA
Астероид BQ6 пролетел в начале 2017 года на безопасном расстоянии от нашей планеты. Ученый NASA Лансер Беннер отметил, что на фото он напоминает набор кувыркающихся кубиков, подобных тем, которые используются в игре Dungeons & Dragons. Фото: NASA
Крабовидная туманность возникла в результате взрыва сверхновой звезды. Внешние слои звезды были яростно выброшены в межзвездное пространство, а ядро сколлапсировало в нейтронную звезду. Выглядит впечатляюще. Фото: NASA
Кто-то говорит, что комета 67P/Чурюмова — Герасименко похожа на резиновую утку, но на этом снимке она больше напоминает кошку, смотрящую в даль. Фото: ESA
В 2019 года космический корабль NASA New Horizons посетил астероид Ultima Thule. Первоначальные его называли космическим снеговиком, но позже выяснилось, что он имеет более плоскую форму и напоминает блины. Фото: NASA
Настоящий спутник под названием RemoveDebris был запущен в космос в 2018 году. Он походит на миниверсию «Куба Боргов» — космического корабля в Star Trek. Фото: NASA
Астероид 2003 SD220 похож на бегемота. Околоземный объект в 2018 году пролетел на безопасном расстоянии от Земли, но его забавная форма оставила неизгладимое впечатление. Фото: NASA
Ученых удивляет форма и размеры этого образования на Юпитере. Интересно, что оно вызвано огромными водоворотами на планете. Фото: NASA
Один из спутников Сатурна похож на корабль-тарелку НЛО, как ее обычно воображают люди. Фото: NASA
Для справки: гало темной материи — ореол невидимой материи, который пронизывает и окружает галактику или их скопление. О гравитационном линзировании говорят, когда свет, распространяющийся по Вселенной от далеких галактик, огибает массивные объекты. Теория холодной темной материи, или CDM, предполагает, что частицы темной материи не имеют столкновений. Как следует из названия, ультрадиффузные галактики обладают чрезвычайно низкой светимостью, а распределение звезд и газа в них разбросано.
Чтобы показать, что теория SIDM может объяснить две астрофизические загадки, ученые впервые смоделировали формирование космической структуры с высоким разрешением с сильными самодействиями темной материи на соответствующих масштабах масс для линзирующего гало и ультрадиффузных галактик.
Оказалось, что самодействия приводят к передаче тепла в гало. Это меняет их плотность в центральных областях галактик. «Одни гало имеют более высокую центральную плотность, а другие — более низкую центральную плотность по сравнению с их аналогами из CDM, причем детали зависят от истории космической эволюции и окружающей среды отдельных гало», — заключает эксперт.
Ученые надеются, что их открытие поспособствует расширению исследований в многообещающей области изучения темной материи.
Ранее астрономы впервые взвесили гало темной материи древних галактик. Оно в 10 триллионов раз превышает массу Солнца.
Автор: Юлия Углова
