Астрономы из Университета Техаса в Остине утверждают, что смогли решить 20-летний спор о том, как таинственная космическая «темная материя» распространяется в небольших галактиках.
Аспирант Джон Ярдел (John Jardel) и его наставник Карл Гебхардт (Karl Gebhardt) установили, что распределение подчиняется, в среднем, простым законам убывания плотности от центра галактики, хотя точное распределение часто варьируется от галактики к галактике. Результаты исследования были опубликованы сегодня в журнале Astrophysical Journal Letters.
Темная материя – это материя, которая не испускает никакого света, но астрономы способны ее обнаружить, наблюдая как ее гравитация влияет на другие объекты (например, звезды). Сегодня существует много теорий о том, как появилась темная материя, но никто не знает ответа наверняка. Понимание природы темной материи имеет важное значение, потому что она составляет большую часть материи во Вселенной. Единственный способ понять, как эволюционировал космос в свое нынешнее состояние – раскрыть роль темной материи.
По этой причине астрономы изучают распределение темной материи в галактиках и в других еще больших масштабах. Карликовые галактики, в частности, являются чем-то наподобие лабораторий для изучения темной материи, потому что они содержат до 1000 раз больше темной материи, чем обычной материи. Нормальные галактики, такие как Млечный Путь, содержат всего лишь в 10 раз больше темной материи, чем обычной материи.
В течении последних 20 лет астрономы-наблюдатели и теоретики спорят о том, как темная материя распределена в галактиках. Астрономы, используя данные наблюдений своих телескопов, утверждают, что галактики имеют довольно равномерное распределение темной материи. Теоретики, при поддержке компьютерных моделей, утверждают, что плотность темной материи неуклонно уменьшается от ядра галактики к ее окрестностям.
Новая научная работа Ярдела призвана изучить вопрос путем применения сразу и данных от телескопов, и вновь разработанных компьютерных моделей.
Ярдел использовал телескоп для наблюдения за несколькими спутниковыми галактиками, вращающимися вокруг Млечного Пути, в частности Киль, Дракон, Скульптор и др. В его работе применялось много компьютерных моделей для каждой галактики. Вычисления производились с помощью Texas Advanced Computing Center (ТАСС).
Ученый обнаружил, что в некоторых галактиках плотность темной материи постоянно снижается от центра. В других объектах плотность оставалась неизменной. Однако, когда все галактики проанализировали вместе, результаты показали, что в среднем были правы теоретики.
Полученные результаты ведут к новым вопросам – вопросам о самой темной материи и о том, как обычная материя взаимодействовала с темной материей, формируя те типы галактик, которые мы можем видеть сегодня.
Возможные последующие шаги в этом исследовании могли бы затронуть получение дополнительных наблюдений галактик, их центров и их далеких окраин, чтобы еще лучше понять распределение темной материи. Также необходима теория, чтобы объяснить детали – почему у определенных галактик гало темной материи отклоняется от нормы.
Источник: IOP