Соседка с темной материей

Заполнены ли промежутки в галактике Андромеда темной материей? Этот телескоп НАСА смог выяснить
Новости
Автор Роберт Ли опубликовано 20 января 2024 г.

ТЕНДЕНЦИИ
;; Солнечные затмения до 2034 года
Next Full Moon
Best Telescopes
Best Binoculars
Best Star Projectors
Space Calendar
Lego Star Wars deals
Best Drones
Solar System Planets
Night Sky Tonight
При покупке по ссылкам на нашем сайте мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.

Галактики
Заполнены ли промежутки в галактике Андромеда темной материей? Этот телескоп НАСА смог выяснить
Новости
Автор Роберт Ли опубликовано 20 января 2024 г.
На пространство между потоками звезд может влиять присутствие самой загадочной формы материи во Вселенной.

 
 
 
 
 
 
 (8)
Смоделированный вид галактики Андромеда, где Роман будет искать между звездами темную материю
Смоделированный вид галактики Андромеда, где Роман будет искать между звездами темную материю (Фото предоставлено НАСА, NASA-GSFC, ASU, Robert Gendler DSS)
Изображения, созданные готовящимся к запуску космическим телескопом Nancy Grace Roman, могут позволить ученым искать темную материю между звездами.

Международная группа исследователей считает, что пробелы, присутствующие в цепочках звезд, свисающих с плотно упакованных шаров древних звездных тел, называемых шаровыми скоплениями, могут быть вызваны скоплениями темной материи.

До сих пор астрономам удавалось изучать только эти висячие звездные потоки в пределах Млечного Пути, а это означает, что наше понимание их ограничено. Роман, запуск которого запланирован на 2027 год, должен быть достаточно чувствительным, чтобы увидеть эти структуры в нашей соседней галактике Андромеда — и с такой детализацией можно было бы увидеть нарушения, вызванные темной материей, что дало бы астрономам подсказки об этом неуловимом веществе.

"В нашей собственной галактике есть звездные потоки, где мы видим промежутки, которые могут быть вызваны темной материей", - сказал в заявлении Тицке Старкенбург, член команды и ученый из Северо-Западного университета. "Но эти промежутки также могут быть образованы другими способами".

По теме: Теория "Темной силы" может разрешить 2 открытые космические тайны

Нажмите здесь, чтобы узнать больше Space.com видео...
Команда утверждает, что, поскольку Роман наблюдает промежутки в галактиках, отличных от Млечного Пути, это даст ученым лучшую картину этих промежутков в целом. В конечном итоге это может помочь определить существование и свойства скоплений темной материи.

Читаю между строк (или, скорее, по звездам)
Темная материя вызывает беспокойство у ученых, потому что, несмотря на то, что на нее приходится примерно 85% вещества во Вселенной, они очень слабо представляют, что это такое.

Получить Space.com Информационный бюллетень
Спасибо за регистрацию. Вскоре вы получите электронное письмо с подтверждением.
Предоставляя свою информацию, вы соглашаетесь с Правилами и условиями и Политикой конфиденциальности, и вам исполнилось 16 лет или больше.
Темная материя не взаимодействует со светом, что означает, что она фактически невидима для наших глаз и не может состоять из атомов, состоящих из электронов, протонов и нейтронов, которые составляют "повседневную" материю, к которой мы привыкли. Подумайте, звезды, планеты, цветы, книги. Все, что мы видим невооруженным глазом, включая наши тела, состоит из такой "обычной" материи.

Темная материя, однако, взаимодействует с гравитацией, и это означает, что единственный способ, которым ученые могут сделать вывод о ее присутствии, - это посмотреть, как ее влияние на гравитацию впоследствии влияет на всю повседневную материю и свет.

Тот факт, что темная материя взаимодействует гравитационно, на самом деле является удачей для эволюции Вселенной. Некоторые галактики, например, вращаются так быстро, что гравитации их видимой материи — звезд, газа, пыли и планет — было бы недостаточно, чтобы предотвратить их разлет в значительной степени друг от друга.

"Мы видим влияние темной материи на галактики", - говорится в заявлении Кристиана Аганзе, члена команды и постдока Стэнфордского университета. "Например, когда мы моделируем вращение галактик, нам нужна дополнительная масса, чтобы объяснить их вращение. Темная материя может обеспечить недостающую массу ".

На иллюстрации показаны потоки звезд, наблюдаемые вокруг галактики Андромеда

На иллюстрации показаны потоки звезд, наблюдаемые вокруг галактики Андромеда (Фото предоставлено НАСА, Джозеф Олмстед (STScI))
Подсказки о темной материи вполне могут исходить от шаровых скоплений, которые часто содержат миллионы звезд, наряду со свободными звездными потоками. Это потому, что ученые считают, что темная материя может "пробивать дыры" в этих звездных потоках, создавая промежутки, которые можно использовать для оценки природы этой загадочной формы материи.

"Причина, по которой эти потоки наиболее интересны для наблюдения за эффектами этих скоплений темной материи, двоякая", - сказал Старкенбург. "Во-первых, эти потоки "живут" в крайних внешних областях галактики, где в остальном очень мало структуры.

"И, во-вторых, эти потоки по своей сути очень тонкие, потому что они образовались из плотных скоплений звезд, а это значит, что вам гораздо легче увидеть промежутки или любое возмущение”.

Это не новая идея, но она еще не была полностью использована для того, чтобы докопаться до сути проблемы темной материи. Современные космические телескопы и наземные приборы ограничены поиском дыр, пробитых темной материей, в небольшом количестве звездных потоков, исходящих от шаровых скоплений в пределах Млечного Пути.

Находясь примерно в 1 миллионе миль (1,6 миллиона километров) от Земли, Roman впервые сможет исследовать такие особенности в соседних галактиках, в частности, в Андромеде. Его широкопольный прибор будет получать изображения, в 200 раз превышающие те, что были созданы космическим телескопом "Хаббл".

Чтобы проверить это, команда смоделировала потоки звезд и позволила им взаимодействовать с скоплениями темной материи, создавая промежутки, как и предсказывалось. Затем ученые создали макет римских наблюдений этих пробитых темной материей пространств в звездных потоках. Они пришли к выводу, что Roman действительно сможет обнаружить эти промежутки, когда, наконец, откроет глаза на космос.

Роман прольет больше света на темную материю
Изучение звездных потоков, исходящих от шаровых скоплений, будет не единственной охотой за темной материей, которой занимается Роман, изучая Вселенную.

Ученые считают, что большинство, если не все галактики окружены ореолами этой загадочной материи. И считается, что эти ореолы простираются далеко за пределы видимого содержимого галактик. Последняя также будет изучаться космическим телескопом, названным в честь первого руководителя астрономического отдела НАСА Нэнси Грейс Роман, которую ласково называют "матерью Хаббла".

Roman будет использоваться не только для исследования гало темной материи вокруг Андромеды, но и для изучения возможного существования меньших "субгало" темной материи вокруг соседней галактики.

"Мы ожидаем, что субгало из темной материи меньшего размера будут взаимодействовать с потоками шаровых скоплений", - сказал Старкенбург. "Если эти субгало присутствуют в других галактиках, мы предсказываем, что увидим промежутки в потоках шаровых скоплений, которые, вероятно, вызваны этими субгало.

"Это даст нам новую информацию о темной материи, в том числе о том, какие виды ореолов темной материи присутствуют и какова их масса".

ИСТОРИИ ПО ТЕМЕ
— Темная материя может скрываться в струях частиц Большого адронного коллайдера

— "Скопления" темной материи обнаружены с помощью общей теории относительности Эйнштейна

— Вот как Римский космический телескоп НАСА будет охотиться за одинокими черными дырами и далекими экзопланетами

Помимо участия в этом исследовании, Старкенбург уже помогает закладывать основу для детективной работы Романа по изучению темной материи с помощью финансирования через программу исследований космического телескопа Нэнси Грейс Роман НАСА и поддержки возможностей участия.

“Эта команда планирует смоделировать, как шаровые скопления формируются в звездные потоки, разработав гораздо более подробную теоретическую основу”, - сказала она. “Мы продолжим предсказывать происхождение шаровых скоплений, образующих потоки, и будем ли эти потоки наблюдаться с помощью Roman”.