Темная материя ставит перед астрономами новые вопросы

Темная материя ставит перед астрономами новые вопросы

В статье, опубликованной в Астрофизическом Журнале, астрономы Университета Техаса в Остине сообщают, что они наткнулись на необыкновенную галактику, которая может подтвердить оспариваемую теорию о темной материи.

Темная материя — это материя, которая не испускает никакого света, но определяется ее гравитационным воздействием на обычную материю. Впервые она была открыта в 1970-х годах при изучении спиральных галактик, чьи внешние области вращались слишком быстро, чтобы быть управляемыми видимыми звездами и газом в этих областях.

Астрономы пришли к выводу, что должно быть больше невидимой массы. Десятилетия наблюдений галактик показали, что почти во всех галактиках содержится огромное количество этой «темной материи», и что темной материи в пять раз больше, чем нормальной, видимой материи во Вселенной.

Тем не менее, несколько недавних исследований показали, что некоторые галактики не следуют той же схеме, что и «богатые темной материей» галактики, обнаруженные с 1970-х годов. Эти исследования показали, что галактики возрастом около 10 миллиардов лет назад, не содержат ожидаемого количества темной материи.

Все это может означать, что галактики в то время не имели много темной материи, но приобрели ее позже, в какой-то момент за последние 10 миллиардов лет. Если это так, то возникает вопрос о нашем фундаментальном понимании того, как образуются галактики.

Галактика DSFG850.95 была изучена с помощью телескопа Kekc, полученные данные предоставили чрезвычайно подробный отчет о скорости вращения галактики от центра на всем пути до ее дальних пределов. Называемое «кривой вращения», это измерение используется астрономами для определения количества темной материи в галактике.

Исследователи сразу признали, что они нашли что-то необычное: эта галактика, образовавшаяся 9 миллиардов лет назад, содержит всю ожидаемую темную материю, которую предсказывает теория.

Темная материя ставит перед астрономами новые вопросы
На этом составном изображении звездообразующей галактики DSFG850.95 изображены молодые звезды, видимые синим цветом  и пыль, видимая красным цветом.
Patrick Drew (UT Austin)/STScI/ALMA

Это контрастирует с исследованием 2017 года, в котором утверждалось, что галактики в той космической эпохе, около 10 миллиардов лет назад, «могут не иметь столько темной материи, и что они в корне отличаются от галактик в современной Вселенной».  «Галактика, которую мы нашли, является ярким контрпримером того, где темная материя ведет себя нормальным образом, как в современной Вселенной» — говорят астрономы.

Суть в том, что «эта галактика делает то, что не ожидается от галактик, подобных ей, и это первое твердое подтверждение того, что то, что происходит в галактиках в современной Вселенной, совпадает с тем, что произошло в ранней Вселенной».

Ученые планирует продолжить дальнейшие исследования галактик в своем продолжающемся проекте с телескопом ALMA.


Patrick M. Drew et al. Evidence of a Flat Outer Rotation Curve in a Star-bursting Disk Galaxy at z = 1.6, The Astrophysical Journal (2018). DOI: 10.3847/1538-4357/aaedbf , https://arxiv.org/abs/1811.01958 

Подпишитесь на наш канал в Telegram