Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 29.04.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Отсутствие галактик-спутников у Млечного пути объясняется присутствием активно взаимодействующей темной материи

Отсутствие галактик-спутников у Млечного пути объясняется присутствием активно взаимодействующей темной материи
shortstoryf

Ученые полагают, что им удалось найти способ объяснить, почему вокруг Млечного пути не вращается предсказанное теорией существенно большее количество галактик чем то, которое мы сейчас наблюдаем. Компьютерное моделирование формирования нашей галактики показало, что рядом с нами должно быть множество более маленьких сопутствующих галактик.

Это несоответствие беспокоило ученых тем, что бросало тень сомнений на общепринятую теорию существования холодной темной материи — невидимого таинственного вещества. В современном представлении о ней, темная материя должна была сформировать больше молодых галактик вокруг Млечного пути, чем то количество, которое мы видим в телескопы.

Это бросило сомнение на общепринятой теории холодной темной материи, невидимое и таинственное вещество, которое предсказывают ученые, должно учесть больше формирования галактики вокруг Млечного пути, чем замечено. Космологи и физики из Института вычислительной космологии (Institute for Computational Cosmology, ICC) и Института феноменологии элементарных частиц (Institute for Particle Physics Phenomenology, IPPP) в Даремском университете утверждают, что им удалось найти потенциальное объяснение этой космической загвоздки.

В отчете, опубликованном в последнем издании Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, ученые выдвинули предположение, что частицы темной материи, так же как и силы гравитационного взаимодействия, возможно, взаимодействовали с фотонами и нейтрино в молодой Вселенной, что заставило темную материю рассеяться в пространстве. Ученые считают, что скопления темной материи, которые называют галактическими гало, которые появились в ранней Вселенной, заперли межгалактический газ, который необходим для формирования звезд и галактик, в гравитационной ловушке. А рассеивание темной материи как раз разрушает эти области концентраций газа, что мешает веществу уплотняться и сокращает количество галактик, которое должно существовать.

«Мы не знаем, насколько сильными были эти взаимодействия, таким образом ,мы решили прибегнуть к моделированию. настраивая частоту рассеивания частиц, мы изменяем число маленьких галактик, что, в свою очередь, позволяет нам больше узнать о физике темной материи и как она могла взаимодействовать с другими частицами во Вселенной. Это — пример того, как космологические эффекты, в нашем случае это число галактик, вращающихся вокруг Млечного пути, затрагивается микроскопическими эффектами физики элементарных частиц», — ведущий автор исследований Селин Боем из IPPP.

  • Модели гало темной материи

    Смоделированное распределение темной материи в галактике, подобной Млечному пути: стандартная, невзаимодействующая темная материя (слева вверху); теплая темная материя (справа вверху) и новая предложенная модель темной материи, которая взаимодействует с фотонами фонового излучения (внизу). Меньшие структуры относятся к самой экстремальной модели (внизу справа). Источник: Durham University.

  • Темная материя в гало галактики

    Две модели распределения темной материи в гало галактики, подобной Млечному пути. Они разделены белой линией. Цвета представляют плотность темной материи: красный — высокая плотность, синий — низкая плотность. Слева показана симуляция того, как невзаимодействующая холодная темная материя производит большое количество маленьких галактик-спутников. Правая симуляция показывает ситуацию, при которой взаимодействие темной материи с другими частицами снижает количество галактик-спутников, которые, как ожидалось по теории, должны быть вокруг Млечного пути. Источник: Durham University.

Существует несколько теорий о том, почему не существует большого количества галактик-спутников Млечного пути. Все они включают в себя тот факт, что тепло от света первых звезд «стерилизовало» газ, который необходим для формирования объектов следующего поколения. Но теперь исследователи говорят, что их текущие результаты предлагают альтернативную теорию и могут обеспечить новый способ исследования взаимодействия между различными частицами и холодной темной материей.

«Астрономы давно пришли к выводу о том, что большая часть материи во Вселенной состоит из элементарных частиц, известных как темная материя. Эта модель может объяснить то, почему Вселенная выглядит именно так, как мы ее видим, за исключением единственной области, которая, что удивительно, является почти что нашим родным домом. Стандартная модель предсказывает, что должно быть множество более маленьких галактик-спутников вокруг Млечного пути, но мы их не наблюдаем. Однако, при помощи компьютерного моделирования, сделав темную материю более активно взаимодействующей с остальным веществом Вселенной, в частности фотонами, мы смогли запустить процесс перестройки наших окрестностей. Получается, что взаимодействие с элементарными частицами вполне определенно может сократить количество галактик-спутников Млечного пути».

Вычисления были выполнены с помощью суперкомпьютера COSMA в Даремском университете, который является частью суперкомпьютерной вычислительной сети DiRAC, протянувшейся по всей Великобритании.

 По информации Королевского астрономического общества.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google