Темная материя отделилась от обычной во время галактической катастрофы
Темная материя отделилась от обычной во время галактической катастрофы

Темная материя отделилась от обычной во время галактической катастрофы

Ученые стали свидетелями того, как темная материя летит впереди обычной материи во время столкновения скопления галактик.

Астрономы стали на шаг ближе к пониманию природы загадочного вещества, которое занимает большую часть массы Вселенной. Ученым удалось наблюдать, как огромные облака темной материи отделились от обычной материи и улетели вперед во время столкновения скопления галактик. В этих скоплениях, распложенных на расстоянии в миллиарды световых лет от нас содержатся тысячи галактик. Авторы исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal, создали моделирование, которое показывает странное поведение темной материи, пишет Phys.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Скопления галактик являются одними из крупнейших структур во Вселенной, которые удерживает вместе гравитация. Только 15% массы этих скоплений занимает обычная материя, которая в основном представляет собой горячий газ и лишь небольшая ее часть – это звезды и планеты. Остальные 85% массы скопления составляют темная материя, невидимое вещество, природу которого пытаются понять ученые. Известно, что темная материя также составляет 85% массы всей Вселенной.

Астрономы наблюдали за столкновением двух галактических скоплений под общим названием MACS J0018.5+1626, с помощью наземных и космических телескопов. Хотя галактики внутри скоплений не пострадали от столкновения, огромные запасы газа между галактиками столкнулись и этот газ стал турбулентным и еще более горячим.

Хотя вся материя, и обычная, и темная, взаимодействует с помощью гравитации, обычная также взаимодействует с помощью электромагнитной силы. Поэтому во время столкновения обычная материя замедлила свое движение, а облака темной материи продолжили свое движение дальше.

Иллюстрация показывает, что произошло, когда столкнулись два массивных скопления галактик, известных под общим названием MACS J0018.5: темная материя в скоплениях галактик (синий цвет) плыла впереди связанных с ней облаков оыбчной материи (оранжевый цвет)
Фото: phys.org

Подобное разделение темной и обычной материи астрономы видели раньше в скоплении галактик Пуля, которое состоит из двух сталкивающихся скоплений, которые проходят друг через друга. Но при столкновении скоплений в MACS J0018.5+1626 ориентация слияния была повернута на 90 градусов, по сравнению с прошлым случаем.

Другими словами, одно из массивных скоплений в MACS J0018.5+1626 летит почти прямо к Земле, а другое устремляется прочь. Такая ориентация предоставила астрономам уникальную точку зрения, с которой они могли впервые составить карту скорости как темной, так и обычной материи и выяснить, как они отделяются друг от друга во время столкновения скоплений галактик.

Чтобы измерить скорость обычной материи ученые использовали метод наблюдения, известный как кинетический эффект Сюняева-Зельдовича. Он возникает, когда фотоны из ранней Вселенной, то есть частицы реликтового излучения, рассеивают электроны в горячем газе на своем пути к Земле. В то же время длина волны света смещается. Измеряя изменение яркости реликтового излучения из-за этого смещения, астрономы смогли определить скорость газовых облаков внутри скоплений галактик. Также им удалось кованным образом измерить скорость движения темной материи. При этом они обнаружили, что горячий газ двигался в направлении, противоположном темной материи.

Ученые создали моделирование столкновения скоплений галактик и в сочетании с данными телескопов определили особенности процесса слияния скоплений. Авторы исследования обнаружили, что перед столкновением скопления двигались навстречу друг другу со скоростью примерно 3000 км/с.

Исследователи смогли выяснить, почему темная материя и обычная материя движутся в противоположных направлениях. Хотя ученые говорят, что это трудно представить, ориентация столкновения в сочетании с тем фактом, что темная материя и обычная материя отделились друг от друга, объясняет странные измерения скорости.

Ученые надеются, что в будущем новые исследования, подобные этому, приведут к новым разгадкам загадочной природы темной материи.

Как уже писал Фокус, NASA впервые передало 4К-видео с самолета на орбитальную станцию. Ученые с помощью лазерной связи передали видео с высоким разрешением с самолета на МКС, а затем получили его обратно.

Теги по теме
Космос
Источник материала
loader
loader