Слишком оптимистично полагать, что современная наука подобралась достаточно близко к разгадке тайны темной материи. Однако даже текущие исследования могут упускать нечто важное, пишет Phys.org.
Новые данные от космического телескопа «Хаббл» показали, что концентрация темной материи в некоторых галактиках гораздо выше, чем предполагалось ранее. Эти данные не соответствуют теоретическим моделям, предполагая большой пробел в нашем понимании устройства Вселенной. По мнению исследователей, симуляции могли быть неверны, либо у темной материи есть свойство, которое мы не полностью понимаем.
«Мы провели множество осторожных тестов, сравнивая симуляции и данные исследования, и наш вывод о несоответствии сохраняется, — отметил астрофизик Массимо Менегетти из Национального института астрофизики Италии. — Одна из возможных причин этого несоответствия заключается в том, что мы, возможно, упускаем некоторые ключевые физические аспекты в моделировании».
Темная материя — одна из самых больших преград на пути к пониманию Вселенной. До сих пор неизвестно, что это такое. Она не поглощает, не отражает и не испускает никакого электромагнитного излучения, что делает вещество совершенно незаметным в прямом смысле. Однако она взаимодействует с видимой материей Вселенной посредством гравитации. Поэтому ученые могут изучать, как галактики и звезды распределяются и движутся по Вселенной, вычислять гравитацию, обеспечивающую эти условия, а также оценивать воздействие видимой материи.
Посмотрите, какие космические просторы открылись ученым за последние месяцы:
Гравитация, которая остается при вычитании силы притяжения видимой материи, показывает, сколько темной материи содержится во Вселенной. По имеющимся оценкам, она занимает 85% всего вещества в космосе.
Один из способов косвенного «обнаружения» темной материи — гравитационное линзирование. Массивные объекты вроде скоплений галактик создают настолько интенсивное гравитационное поле, что искривляется само пространство-время. Любой свет, проходящий через это поле, движется по искривленной траектории. Из-за этого объекты на другой стороне кажутся увеличенными, размытыми, дублированными и искаженными.
Изучив искажения и собрав условную карту галактик, можно выяснить, как был искажен свет, и получить картину гравитационного поля — чем сильнее искажение, тем сильнее гравитационное поле. Если вычесть оттуда видимую материю, внутри линзирующего скопления останется темная. Именно этим и занимались Менегетти и его команда, наблюдая за 11 скоплениями галактик с помощью «Хаббла» и Очень большого телескопа.
Анализируя полученные данные, астрономы обнаружили не только масштабные эффекты линзирования, как и ожидалось, но и внутри них еще и меньшие. Эти маленькие гравитационные линзы, созданные галактиками внутри скоплений, не появлялись при моделировании скоплений, и это говорит об избытке темной материи.
Чтобы проверить свои выводы, команда провела спектроскопические наблюдения галактик, используя сдвиг света для расчета скорости вращающихся звезд — классический инструмент для измерения темной материи.
Они дважды проверили свои расчеты расстояний, потому что это может иметь решающее значение для расчетов темной материи. Оказалось, что отдельно взятая галактика содержит гораздо больше темной материи — новые данные расходятся с прошлыми оценками примерно в 10 раз. Однако никто не знает, откуда появилась дополнительная масса. Ученые надеются, что выяснение причин расхождения между моделированием и наблюдением, вероятно, приведет нас к более глубокому пониманию загадочного вещества, пронизывающего всю Вселенную.
Смотрите самые удивительные снимки NASA:
Это тоже интересно:
