Материалы портала «Научная Россия»

Обнаружены «завитки» тёмной материи

Обнаружены «завитки» тёмной материи
Прямые замеры «нити» тёмной материи подтверждают её существование в сверхскоплении галактик

Учёные впервые смогли наблюдать «палец» из тёмной материи – вещества, образующего «скелет» Вселенной и определяющего место формирования галактик. Применяя метод, который, как считается, способен помочь астрофизикам понять структуру Вселенной и выяснить, из чего состоит таинственное невидимое вещество, известное как «тёмная материя», исследователям удалось обнаружить тонкий мост этой материи, соединяющий два скопления галактик.

По стандартной модели космологии, видимые звёзды и галактики оставляют на небе след в виде так называемой космической паутины, которая изначально происходит из тёмной материи — вещества, на которое гипотетически приходится почти 80% всей материи во Вселенной. Вскоре после Большого Взрыва участки, которые были чуть плотнее других, втянулись в тёмную материю, образовали группки и, в конце концов, распались на плоские «блинчики». «На месте пересечения этих блинчиков возникают длинные волокна тёмной материи, или нити», — поясняет космолог Йорг Дитрих (Jörg Dietrich). Впоследствии на узлах космической паутины, в месте пересечения нитей, образовались скопления галактик.

Как правило, присутствие тёмной материи наблюдается в виде искривления света расположенных позади нее галактик: мощная гравитация искажает их форму и делает их такими, какими мы их видим с земных телескопов. Однако наблюдать это «гравитационное преломление» тёмной материи в нитях затруднительно в силу их относительно небольшой массы.

Дитрих и его коллеги обошли эту проблему, исследовав особенно массивную нить длиной 18 мегапарсеков, соединяющую скопления галактик Abell 222 и Abell 223. К счастью, этот тёмный мост ориентирован таким образом, что большая часть его массы лежит в поле зрения Земли, усиливая преломляющий эффект. Группа изучила искажённое изображение более 40 тысяч галактик и вычислила, что масса нити превышает массу Солнца в триллионы раз – от 6,5 × 1013 до 9,8 × 1013.

Изучив рентгеновское излучение плазмы нити, наблюдаемой с космического аппарата XMM-Newton, команда вычислила, что горячий газ составляет не более 9% от массы нити. Проведенное учёными компьютерное моделирование позволяет предположить, что приблизительно ещё 10% приходится на долю видимых звёзд и галактик. По словам Дитриха, основная часть, таким образом, является тёмной материей.

Астрофизик Марк Бауц (Mark Bautz) отмечает, что астрофизикам точно неизвестно, каким образом видимая материя следует путём, проложенным тёмной материей. Благодаря японскому рентгеновскому космическому телескопу Astro-H, который должен быть запущен в 2014 году, мы сможем охарактеризовать ионизованное состояние температуры плазмы в нити, что поможет нам распознать разные модели формирования структуры. В дальнейшем это может помочь разгадать и саму сущность тёмной материи — является она холодной или тёплой. Этот вопрос актуален, поскольку разные частицы группируются вдоль нити различным образом.

Источник: Зия Мерали (Zeeya Merali), Nature.com

тёмная материя

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий