Якщо результат підтвердиться, це поставить під сумнів теорію темної матерії, яка передбачає, що галактики завжди прив'язані до невидимої субстанції, навіть після зіткнень.
За допомогою телескопа «» астрономи виявили те, що видалося їм згустком , який залишився після зіткнення масивних скупчень галактик.
Якщо результат підтвердиться, це поставить під сумнів теорію темної матерії, яка передбачає, що галактики завжди прив'язані до невидимої субстанції, навіть після зіткнень.
| Складене зображення, що демонструє розподіл темної матерії, галактик і гарячого газу в ядрі системи Abell 520, яка сформувалася внаслідок зіткнень скупчень галактик. Зображення в природних кольорах отримано телескопами «Габбл» і «Канада — Франція — Гаваї». Їх поєднано з умовними кольорами, які вказують на концентрацію зір, гарячого газу й темної матерії. Зоряне світло галактик, зафіксоване телескопом «Канада — Франція — Гаваї», забарвлено в помаранчевий колір. Зеленуваті ділянки — це гарячий газ, виявлений рентгенівською обсерваторією «Чандра». Газ свідчить про зіткнення. У синюватих ділянках міститься бі́льша частина маси скупчення, яка переважно припадає на темну матерію. Розподіл останньої встановлено завдяки «Ширококутній планетарній камері-2» «Габбла», яка дала змогу виміряти ефект гравітаційного лінзування. Поєднання синього й зеленого в центрі зображення свідчить, що згусток темної матерії розташований поблизу гарячого газу, де є дуже мало галактик. (Зображення NASA, ESA, CFHT, CXO, M.J. Jee (University of California, Davis), A. Mahdavi (San Francisco State University).) |
Йдеться про гігантську ділянку простору , яка об'єднує кілька скупчень галактик. Вона розташована за 2,4 млрд світлових років від Землі. Темну матерію не видно, але її наявність і розподіл можна виявити опосередковано — методом , адже вона діє як збільшувальне скло, викривляючи світло галактик і скупчень.
Цей метод показав, що темна матерія в Abell 520 зібрана в «темне ядро» (dark core), яке містить набагато менше галактик, ніж можна було б очікувати, якби темна матерія й галактики справді завжди трималися разом, як передбачає теорія. Більшість галактик, вочевидь, відпливли далеко від місця зіткнення, тоді як темна матерія дещо затрималася.
«Отримані дані поставили перед нами загадку, — говорить провідний автор дослідження з Каліфорнійського університету в Девісі (США). — Темна матерія поводиться не так, як прогнозували. Важко пояснити результати спостережень “Габбла” за допомогою сучасних теорій формування галактик і темної матерії».
Слід зазначити, що перші дані було ще у 2007 році. Вони виявилися настільки незвичайними, що астрономи відкинули їх як помилкові. Але подальші спостереження показали, що в Abell 520 галактики й темна матерія справді розділилися.
Зіткнення скупчень галактик — найбільших утворень у Всесвіті — один зі способів вивчення загальних властивостей темної матерії. Коли відбувається зіткнення, галактики йдуть за темною матерією, як собака на повідку, тоді як хмари гарячого міжгалактичного газу, що випромінює в рентгенівському діапазоні, врізаються одна в одну, сповільнюються й відстають.
Цю теорію підтвердили спостереження у видимій та рентгенівській частинах спектра колосального об'єднання двох скупчень галактик, відомого як . Розподіл галактик відповідав передбаченням щодо поведінки темної матерії.
В Abell 520 усе набагато складніше. Ядро системи багате на темну матерію й гарячий газ, але не містить галактик, що світяться. Гарячий газ виявлено за допомогою рентгенівської космічної обсерваторії НАСА «», а гравітаційне лінзування вимірювали телескопами «» і «», розташованими на вершині вулкана Мауна-Кеа на Гаваях.
Потім астрономи звернулися до «» «Габбла», яка дає змогу виявляти найменші викривлення світла фонових галактик. На подив фахівців, нові спостереження підтвердили результат, отриманий у 2007 році.
«Нам відомо, мабуть, шість прикладів високошвидкісних зіткнень скупчень галактик, для яких складено карту темної матерії, — зазначає пан Джі. — Скупчення Куля та Abell 520 демонструють чіткі свідчення недавнього злиття й суперечать одне одному. Жодна теорія не пояснює різну поведінку темної матерії в цих зіткненнях. Нам потрібно більше прикладів».
Фахівці запропонували цілу низку гіпотез, які пояснюють результати спостережень, і деякі з них здатні налякати наукових консерваторів. Наприклад, частина темної матерії може виявитися «липкою» (sticky). Коли стикаються два об'єкти зі звичайної матерії (наприклад, сніжки), вони сповільнюються. Однак два об'єкти з темної матерії, як вважають, проходять один крізь одного без сповільнення. Частина темної матерії взаємодіє сама із собою, і під час зіткнення її розташування не збігається з положенням відповідної галактики.
Можливо, річ у тому, що Abell 520 є результатом складнішої взаємодії, ніж скупчення Куля. Система Abell 520, імовірно, утворилася внаслідок зіткнення трьох скупчень галактик, а не двох, як у випадку з Кулею.
Третя гіпотеза полягає в тому, що ядро містить багато галактик, але вони надто тьмяні, і їх не може побачити навіть «Габбл». У цих галактиках має бути значно менше зір, ніж зазвичай. Використовуючи дані «Габбла», дослідницька група спробує створити комп'ютерну модель зіткнення й перевірити, чи вдасться завдяки цьому пояснити дивну поведінку темної матерії.
Результати дослідження опубліковано у виданні .
Підготовлено за матеріалами .
Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.
Коментарі (0):