Три призрачные галактики и загадка тёмной материи
Три призрачные галактики и загадка тёмной материи Примерно в 65 миллионах световых лет от Земли находятся DF2, DF4 и DF9. Эти рассеянные галактики с небольшим количеством звёзд выглядят тусклыми, почти призрачными. По оценкам исследователей, во всех трёх мало тёмной материи. Основанием для этого вывода стали движения звёзд. Наблюдения на нескольких телескопах позволили использовать их как показатель массы галактик и оценить содержание тёмной материи. Поэтому важно различать два результата наблюдений. Тусклый облик говорит о скудном звёздном населении, а вывод о недостатке тёмной материи связан с оценками массы по движениям звёзд. Для большинства галактик характерна совсем другая картина. В них тёмная материя доминирует, её гравитация притягивает обычное вещество, способствует образованию звёзд и помогает удерживать галактические структуры вместе. Возникает вопрос, как сформировались три системы, в которых этого компонента так мало. Предложенный сценарий начинается со столкновения двух обычных галактик. Их газ и пыль перемешались и собрались в сгустки, тогда как тёмная материя прошла через область столкновения и продолжила движение. Из оставшегося обычного вещества могли возникнуть три новые галактики, обеднённые тёмной материей. В этом объяснении связаны обе особенности DF2, DF4 и DF9. Разделение компонентов оставило их с малым количеством тёмной материи. Без её дополнительного притяжения формирование звёзд было затруднено, поэтому звёздное население получилось скудным. Наблюдаемые свойства трёх галактик согласуются с таким сценарием, хотя сама история столкновения остаётся гипотезой их происхождения. Именно разделение компонентов делает этот случай важным для более общего вопроса. Некоторые исследователи предлагают объяснять эффекты, приписываемые тёмной материи, изменением нашего описания гравитации. Если же тёмная материя способна пространственно отделиться от газа и пыли, а её отсутствие меняет дальнейшее образование звёзд, это поддерживает представление о ней как о самостоятельном физическом компоненте. В рамках предложенного сценария её дефицит становится косвенным аргументом в пользу её существования. Но такой аргумент ещё не раскрывает состав тёмной материи. От предложения Фрица Цвикки в 1930-х годах и исследований Веры Рубин в 1970-х поиск привёл к нескольким возможным кандидатам. Среди них стерильные нейтрино, слабо взаимодействующие массивные частицы WIMP и первичные чёрные дыры. Какой из вариантов верен, неизвестно, и прямого обнаружения тёмной материи пока нет. История DF2, DF4 и DF9 помогает поставить более конкретный вопрос о её природе. Может ли невидимый компонент отделиться от обычного вещества и оставить после себя галактики, которым трудно образовывать звёзды? Сценарий столкновения объясняет их свойства именно таким разделением, не устанавливая, из чего состоит отделившийся компонент. Подробнее о трёх галактиках и этой гипотезе рассказывает Quanta Magazine. Наши каналы MAX · Telegram · Дзен #ТёмнаяМатерия #Галактики #Астрофизика #Гравитация