В новой публикации в журнале Nature Astronomy международная группа под руководством астрофизиков из Калифорнийского университета и Колледжа Помоны описывает, как маленькие галактики, сталкиваясь с более крупными, могут потерять свой запас темной материи — той, которую мы не можем увидеть напрямую, но которая, согласно наши знания должны существовать, ибо без учета ее гравитационных сил невозможно объяснить наблюдаемые движения звезд в Галактике.
Недавно открытый механизм может помочь объяснить, как галактики могут существовать без темной материи, что раньше считалось невозможным. Все началось еще в 2018 году, когда астрофизики Шани Даниэли и Питер ван Доккум из Принстона и Йельского университета наблюдали за двумя галактиками , в которых, казалось, не было много темной материи . По их собственному признанию, ожидалось, что их будет много, поэтому открытие было достаточно неожиданным и, честно говоря. Эта удачная находка, однако, вызвала настоящий переполох в галактической астрономии, особенно в так называемой парадигма, что они должны содержать темную материю, подрывая то, что астрофизики уже стали рассматривать как стандартную модель эволюции галактик .
За последние 40 лет было установлено, что галактики просто имеют темную материю. Особенно это касалось маломассивных галактик, которые также его содержат. Галактики с малой массой обычно имели гораздо более высокое содержание темной материи, что делает открытие Даниэлы и фон Доккум еще более удивительным. Для многих астрофизиков это означало одно: наше нынешнее понимание того, как темная материя помогает галактикам расти, нуждается в срочной проверке.
Однако со временем другая команда разработала компьютерные модели для моделирования эволюции срезов Вселенной, один из которых был около 60 миллионов световых лет в поперечнике, начиная вскоре после Большого взрыва и продолжаясь до сих пор. Результаты включали семь галактик, лишенных темной материи. После нескольких столкновений с соседними галактиками, в 1000 раз более массивными, чем они, эти галактики лишились большей части своей темной материи. В основном в них остались звезды.
Профессор Роберт Фельдманн, разработавший симуляцию, считает, что эта теоретическая работа говорит нам о многом. Это показывает, что галактики с низким содержанием темной материи должны быть очень распространены, особенно вокруг более массивных галактик. Другой член исследовательской группы, Джеймс Баллок (всемирно известный эксперт по галактикам с малой массой) объясняет, что модель была построена не только для того, чтобы иметь возможность создавать в ней галактики без темной материи. Модель также никоим образом не была рассчитана на формирование коллизий, которые в итоге были обнаружены. Никаких взаимодействий в нем мы не предполагали, - добавляет астрофизик.
Подтверждение компьютерным моделированием того, что существование галактик без темной материи можно объяснить, также является большим облегчением для таких исследователей, как Буллок, чья карьера и открытия до сих пор основаны именно на предположениях о темной материи: это то, что заставляет галактики вести себя так, как мы наблюдаем. Новые наблюдения о том, что существуют также галактики, лишенные темной материи, могли быть тревожными. В конечном счете, у нас есть эффективная модель, разработанная в течение десятилетий напряженной работы, согласно которой большая часть материи в космосе — это темная материя.
Но, как добавляет первый автор новой публикации Хорхе Морено, не стоит сразу отказываться от стандартной модели темной материи. Теперь, когда астрофизики знают, как галактики могут ее потерять, результаты этих исследований могут вдохновить других наблюдателей за небом на поиски действительно массивных галактик, которые могут находиться в процессе удаления темной материи из меньших спутников. Это будет настоящая проверка и проверка полученных сейчас результатов.
Обсуждаемое исследование имеет и интересный культурологический аспект. Хорхе Морено, как потомок коренных народов Северной Америки, получил разрешение от вождей племени чероки назвать семь галактик, свободных от темной материи (найденных в симуляциях его команды), в честь семи кланов чероки : Птицы, Голубой Падуб. , Олень, Длинношерстный, Краска, Дикий картофель и Волки.
Я чувствую личную связь с этими галактиками , — сказал он. Точно так же , как более массивные галактики лишили темную материю галактик меньшего размера, многие коренные народы лишились нашей культуры. Однако база, стержень нашего существования остался, и мы продолжаем развиваться.