Ученые сбиты с толку новыми открытиями загадочной темной материи
В некоторых галактиках ее мало, а в некоторых слишком много.
Темная материя, таинственный невидимый материал, составляющий большую часть массы галактик, включая наш Млечный Путь, снова сбивает ученых с толку, поскольку новые наблюдения далеких галактик вступают в противоречие с нынешним пониманием их природы.
Исследование выявило неожиданное расхождение между наблюдениями за концентрацией темной материи в трех массивных скоплениях галактик, включающих триллионы звезд, и теоретическими компьютерными симуляциями того, как темная материя должна распределяться.
"Либо в моделировании отсутствует компонент, либо мы сделали фундаментальное неверное предположение о природе темной материи", - заявила в пятницу астрофизик Йельского университета Приямвада Натараджан, соавтор исследования, опубликованного в журнале Science.
Когда свет от далеких источников, таких как далекие галактики, проходит через материю, такую как другая галактика или их скопление, свет отклоняется и изгибается, и это явление называется "гравитационным линзированием".
Темная материя - это невидимый клей, который скрепляет звезды внутри галактики. Он также создает невидимый каркас, который позволяет галактикам образовывать скопления. Но у него очень своеобразные свойства. Он не излучает, не поглощает и не отражает свет и не взаимодействует с известными частицами.
Основная часть материи во Вселенной, около 96%, считается темной материей, а обычная материя - видимое вещество, из которого состоят звезды, планеты и люди - всего 4%.
Присутствие темной материи известно только по ее гравитационному притяжению к видимой материи в космосе. Она отличается от столь же загадочной и невидимой темной энергии, которая считается свойством космоса и движет ускоренным расширением Вселенной. Темная энергия отталкивает. Темная материя притягивается силой тяжести.
Новое исследование включало наблюдения с космического телескопа Хаббла и очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили.
"Когда свет от далеких источников, таких как далекие галактики, проходит через материю, такую как другая галактика или их скопление, свет отклоняется и изгибается - явление, называемое "гравитационным линзированием", - сказал астрофизик и ведущий автор исследования Массимо Менегетти из Обсерватории астрофизики. и космические науки в Болонье и Национальный институт астрофизики в Италии.
Новые наблюдения показали, что эффекты гравитационного линзирования, создаваемые галактиками, находящимися внутри огромных скоплений галактик, были намного сильнее, чем предполагала современная теория темной материи, предполагая неожиданно большую концентрацию темной материи в этих галактиках.
"Это довольно удивительно", - сказал Менегетти.
Хотя результаты наблюдений и моделирования кажутся несовместимыми, некоторые исследователи думают, что проблема заключается в нашем компьютерном моделировании, а не в нашем понимании темной материи.
Новые телескопы, которые скоро войдут в строй, такие как телескоп Евклида и Римский телескоп Нэнси Грейс, могут помочь прояснить этот вопрос. С их помощью можно сделать большие выборки наблюдений, которые помогут нам понять, в чем заключается ошибка.
