Новое исследование по поиску частицы тёмной материи

Чем дальше человечество продвигается в своём технологическом развитии, тем более удивительные эффекты и события оно может фиксировать. К сожалению, возможности наблюдения тёмной материи на сегодняшний день ограничены лишь гравитационными эффектами, которые она оказывает на окружающее её пространство. Однажды человечество разгадает и эту загадку – одни поймут, что ошибались, другие сильно удивятся тому, что будет обнаружено – но это точно будет серьёзным прорывом и шагом вперёд.

Мы работаем над каналом в YouTube. Пока вы можете посмотреть лекции и просто интересные видео, которые мы выкладываем, а любые пожелания и предложения, включая сотрудничество, можете высылать на почту science.kitchen@yandex.ru.

Учёные из Университета Суррея, Университета Карнеги – Меллона и Швейцарской высшей технической школы Цюриха искали признаки тёмной материи в центрах ближайших карликовых галактик, так как в соответствии с одной из популярных теорий считается, что ключ к её изучению может заключаться в звёздообразовании в таких галактиках.

Дело в том, что во время формирования в карликовых галактиках звёзд, сильный звёздный ветер расталкивает газ и пыль из их центров, в результате чего масса галактического центра уменьшается, а это, в свою очередь, приводит к уменьшению гравитационного воздействия на тёмную материю, которая из-за этого получает энергию и мигрирует из центра галактики. Этот эффект получил условное название «нагревание тёмной материи».

Анимация, составленная из нескольких фото крабовидной туманности, которая является остатком взрыва сверхновой, показывающая расталкивание газа и пыли. Расположенная на расстоянии около 6500 световых лет (2 кпк) от Земли, туманность имеет диаметр в 11 световых лет (3,4 пк) и расширяется со скоростью около 1500 километров в секунду.

Новые данные, опубликованные в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society в самом начале этого года, предоставляют, как заверяют авторы, первое наблюдательное доказательство эффекта «нагревания тёмной материи», а также указывают на то, из чего она может состоять.

В результате продолжительного исследования 16 карликовых галактик с различной историей звёздообразования, измерения в их центрах количества тёмной материи и сравнения этих данных с существующими моделями образования карликовых галактик, астрофизики обнаружили, что галактики, звёздообразование в которых прекратилось очень давно, имели бóльшие плотности тёмной материи в центрах, чем те, в которых звёзды активно продолжают формироваться.

Изображение слева показывает плотность водородного газа в симулированной карликовой галактике. Изображение справа показывает то же самое, но в реальной карликовой галактике IC 1613. В симуляции, повторный приток и отток газа приводит к гравитационным флуктуациям в центре карлика. В ответ на это, тёмная материя мигрирует из центра галактики. © J. Read et al.

Друзья, если вам нравится наша работа, подписывайтесь на наш канал и помогите нам развиваться — ставьте лайки, делитесь с друзьями ссылками на статьи, делайте репосты на своих страничках в социальных сетях. Присоединяйтесь к каналу в Telegram и уютному чатику для дискуссий на научные темы.

Если эти данные подтвердятся при повторном исследовании независимой группой специалистов, то они добавят ограничений на модели тёмной материи, так как в этом случае она должна быть способна формировать карликовые галактики, демонстрируя прямую связь активности звёздообразования и масс их центров. Помимо прочего, если подтвердится тот факт, что тёмная материя может нагреваться и перемещаться, поиски её частицы приобретут новый смысл.

Пока другая группа специалистов будет повторять описанное исследование, команда первопроходцев собирается расширять свою работу, измерив плотность тёмной материи в центрах бóльшей выборки карликовых галактик, изучив ещё более тусклые галактики и протестировав бóльший диапазон моделей тёмной материи.