Наблюдения за свечением пустоты между галактиками в крупных скоплениях «звездных мегаполисов» помогли космической обсерватории «Хаббл» впервые увидеть «тень» темной материи. Ее фотографии были опубликованы в журнале MNRAS.
Об этом пишет Хроника.инфо со ссылкой на ria.ru.
«Мы выяснили, как можно реально «увидеть» темную материю. Оказалось, что очень тусклый свет, присутствующий в пустоте между галактиками в их крупных скоплениях, содержит в себе своеобразную карту распределения этой субстанции», — рассказывает Мирейя Монте (Mireia Montes) из университета Нового Южного Уэльса в Сиднее (Австралия).
Достаточно долгое время ученые считали, что Вселенная состоит только из той материи, которую мы видим. Она составляет основу всех звезд, черных дыр, туманностей, скоплений пыли и планет. Но первые наблюдения за скоростью движения звезд в близлежащих к нам галактиках показали, что светила на их окраинах движутся в них с невозможно высокой скоростью. Она примерно в 10 раз выше, чем показывали расчеты на базе масс всех светил в них.
Причиной этого, как сегодня считают ученые, была так называемая темная материя — загадочная субстанция, на чью долю приходится примерно 75% от массы Вселенной. Как правило, в каждой галактике примерно в 8-10 раз больше темной материи, чем ее видимой «кузины». Она удерживает звезды на месте и не дает им «разбежаться».
Сегодня почти все ученые уверены в существовании темной материи, однако ее свойства, помимо ее очевидного гравитационного влияния на галактики и скопления галактик, остаются загадкой и предметом споров среди астрофизиков и космологов.
Достаточно долго ученые предполагали, что она сложена из сверхтяжелых и «холодных» частиц-«вимпов», никак не проявляющих себя, кроме как притягивая видимые скопления материи. Другие физики и космологи считают, что она состоит из сверхлегких частиц-аксионов, или же «вимпы» могут не только притягивать видимую материю, но и взаимодействовать между собой.
Монте и Игнацио Трухильо (Ignacio Trujillo) из Астрофизического института Канарских островов (Испания) выяснили, как можно разрешить этот спор, изучая то, как темная материя должна влиять на то, как выглядят крупнейшие скопления галактики.
Ученые обратили внимание на то, что свет в подобных космических «коллективах» вырабатывают не только сами галактики, но и одиночные звезды, «катапультированные» за их пределы в ходе многочисленных столкновений между членами скоплений.
Эти светила, как показывают расчеты астрофизиков, должны быть разбросаны по пустоте космоса не случайным образом. Они должны быть сосредоточены в тех регионах межгалактического пространства, где присутствуют самые крупные нити и прочие скопления темной материи.
Они проверили, так ли это на самом деле, проследив за шестью близлежащими крупными группами галактик, в том числе знаменитым «скоплением Пандоры», Abell 2744. Внутри него сталкиваются сразу несколько групп галактик, содержащих в себе сотни отдельных «звездных мегаполисов», а также большое число горячих облаков газа.
Получив снимки их центральных регионов при помощи «Хаббла», ученые «удалили» все видимые галактики и получили карты распределения света, испускаемого этими звездами-изгоями. Проанализировав его излучение и расстояние до этих светил, астрономы составили карты распределения темной материи внутри них.
Подобные фотографии «тени» темной материи астрофизики сравнили с аналогичными данными, полученными в ходе наблюдений за тем, как эта невидимая масса искривляет свет, проходящий через «скопление Пандоры» и ее меньших сестер.
Читайте также: Ученые обнаружили уникальный метод поиска темной материи
Они фактически полностью совпали друг с другом. Это доказывает, что подобные звезды можно использовать для поисков и изучения свойств темной материи и проверки основных теорий, описывающих ее природу.
Как надеются ученые, наблюдения за Abell 2744 и другими крупными скоплениями галактик помогут им понять, действительно ли частицы темной материя не способны взаимодействовать друг с другом, как об этом говорит классическая космологи, или же это не так.