Темна матерія в галактичних скупченнях підтверджує «холодний» характер її частинок

Усупереч попереднім спостереженням окремих скупчень, дослідження показує, що теорія «холодної» ТМ правильно передбачає її розподіл у просторі.

Астрофізик Нобухіро Окабе (Nobuhiro Okabe), який представляє Тайванську академію наук, разом із колегами простежив за розподілом темної матерії (ТМ) у галактичних скупченнях і тепер переконаний, що отримані ним результати узгоджуються з теорією «холодної» темної матерії.

«Галактичне скупчення — це наче величезне місто, яке ви бачите згори вночі, — пояснює один зі співавторів роботи Ґрем Сміт (Graham Smith) із Бірмінгемського університету (Велика Британія). — Кожен яскравий міський вогник — наче галактика, а темні проміжки здаються порожніми, хоча насправді вони сповнені темної матерії. ТМ у галактиці можна уявити як інфраструктуру, усередині якої живе галактика».

Спостерігаючи за розподілом ТМ за допомогою гравітаційного лінзування, яке її скупчення спричиняють своєю величезною масою, учені з’ясували, що в такому «місті» густина ТМ свідчить на користь теорії «холодної» темної матерії.

Використовуючи одну з камер телескопа «Субару» для відстеження п’ятдесяти галактичних скупчень, астрономи спостерігали, як ТМ цих скупчень викривляла світло від далеких фонових галактик.

З погляду цієї теорії розподіл ТМ у скупченні описується його масою та так званим параметром концентрації. Параметр концентрації ТМ там має бути нижчим, ніж в окремих галактиках із їхньою високою густиною. Це пов’язано з тим, що «холодні» частинки ТМ взаємодіють з іншими лише за допомогою гравітації. Тому, наприклад, у центрі Чумацького Шляху через велику кількість матерії ТМ накопичуватиметься інтенсивніше, ніж у галактичному скупченні, де загальна густина матерії менша.

Виявивши, що саме така ситуація спостерігається в дослідженій півсотні галактичних скупчень, учені розв’язали давню головоломку: попередні дослідження поодиноких галактичних скупчень показували, що параметр концентрації там інший, а густина від ядра до периферії спадає швидше, ніж передбачає теорія «холодної» ТМ. Як зазначають автори, дослідивши одразу багато скупчень, вони отримали статистично достовірнішу картину, яка свідчить на користь цієї теорії.

Звіт про дослідження опубліковано в Astrophysical Journal Letters, а з його препринтом можна ознайомитися тут.

Підготовлено за матеріалами Бірмінгемського університету.

Опубліковано

18 червня 2013, 2:26

Редактор

Den

Перегляди

2

Коментарі

0