Галактический тест для темной материи
V-kosmose.com

Галактический тест для темной материи

Галактический тест для темной материи

Ученые из Калифорнийского университета использовали сложные компьютерные симуляции для создания теста, доказывающего или опровергающего существование темной материи. Анализ показывает, что ответ скрывается в движении звезд в небольших спутниковых галактиках, вращающихся вокруг Млечного Пути.

Используя один из самых быстрых суперкомпьютеров в мире, исследователи смоделировали распределение материи в спутниковых карликовых галактиках. Это небольшие галактики, вращающиеся вокруг крупных, вроде Млечного Пути или Андромеды.

Исследователи сосредоточились на радиальном ускорении (RAR). В дисковых галактиках звезды перемещаются по круговым орбитам вокруг галактического центра. Заставляющее их менять направление ускорение вызвано притяжение материи. RAR описывает взаимосвязь между этим ускорением и тем, что вызвано лишь видимой материей. Оно дает представление о галактической структуре и распределении материи.

Распределение темной материи (вверху) и звезд (внизу)

Распределение темной материи (вверху) и звезд (внизу)

Впервые моделирование RAR карликовых галактик проводили с учетом наличия темной материи. Оказалось, что они ведут себя как уменьшенные версии более крупных галактик. Но что, если темной материи нет, а гравитация противоречит законам Ньютона? Тогда RAR карликовых галактик сильно зависит от их дистанции к родительской галактике, чего не происходит, если существует темная материя.

Это отличие превращает спутниковые галактики в мощные тесты для проверки наличия темной материи. В 2013 году запустили космический аппарат ЕКА Gaia, который может ответить на этот вопрос. Его создали для беспрецедентного изучения звезд в Млечном Пути и спутниковых галактиках. Данных много, поэтому на анализ уйдут годы.

Клей для галактик

Этот вопрос все еще остается наиболее актуальным в космологии. Существование темной материи предположили более 80 лет назад. Это сделал Фриц Цвикки, догадавшийся, что галактики движутся так быстро в скоплениях, что фактически удаляются друг от друга. Поэтому он выдвинул предположение о наличии невидимой материи, которая наделена достаточной гравитацией для сохранения галактик на их орбитах. В 1970-х гг. Вера Рубин заметила подобное явление в спиральных галактиках.

Сегодня большая часть научного мира убеждена в том, что темная материя занимает примерно 80% вселенской массы. Она не контактирует со светом, поэтому невидима для телескопов. Но ее теоретическое существование прекрасно вписывается в другие наблюдения, вроде распределения реликтового излучения. К тому же, она объясняет локацию и скорость формирования галактик. Но пока не удалось доказать ее существование, поэтому некоторые думают, что гравитация не соответствует общепринятым законам. Будущие открытия покажут, кто оказался прав.