Співавтор дослідження Карлос Френк, професор фундаментальної фізики в Інституті обчислювальних досліджень Огдена
Велика частина речовини у Всесвіті темна (завинятком гамма-випромінювання, яке вони випромінюють у виняткових обставинах) і повністю відрізняється за своєю природою від речовини, з якого складаються зірки, планети і навіть люди.
Всесвіт приблизно на 27% складається з темноїматерії, а інша частина складається в основному з настільки ж загадкової темної енергії. Звичайна матерія, така як планети і зірки, становить відносно невеликі 5% Всесвіту.
Спроектована карта щільності темної матерії,створена за допомогою моделювання, що вимірює 2,4 мільярда світлових років з кожного боку. Вкладений квадрат (нижній лівий) є найглибшим збільшенням в моделі: його всього 783 світлових роки в поперечнику, що в 500 разів більше сонячної системи. На вставленому квадраті найменші ясно видимі гало темної матерії мають масу, порівнянну з масою Землі (0,000003 маси Сонця). Надано: д-р Сонак Бозе, Центр астрофізики Гарвардського університету.
Галактики утворювалися і росли, коли газохолоджувався і конденсировался в центрі величезних згустків цієї темної матерії - так званих гало темної матерії. Астрономи можуть зробити висновок про структуру великих гало темної матерії за властивостями галактик і газу всередині них.
Найбільші гало містять величезні скупченнясотень яскравих галактик, які важать в 1000 трильйонів разів більше, ніж наше Сонце. Однак у вчених немає прямої інформації про менших гало темної матерії, які занадто малі, щоб вмістити в себе галактику. Їх можна вивчити тільки шляхом моделювання еволюції Всесвіту на великому суперкомп'ютері.
Прогнозована карта щільності темної матерії, створена моделюванням, розміром 2,4 мільярда світлових роківз кожного боку.. Середня площа(вгорі праворуч) має діаметр трохи менше мільйона світлових років.Найменший квадрат (внизу ліворуч) є найглибшим збільшенням: його поперечник становить лише 783 світлові роки, що в 500 разів більше, ніж у Сонячній системі.У проміжному квадраті (вгорі праворуч) найбільші ореоли темної матерії маютьмаса, подібна до маси багатого скупчення галактик (у мільйон трильйонів мас Сонця).У найменшому квадраті (внизу праворуч) найменші добре помітні ореоли маютьмаса, порівнянна з масою Землі (0,000003 маси Сонця).Сонак Бозе, Центр астрофізики Гарвардського університету.
Відповідно до сучасних науково-популярним теоріям про темну матерію, які лежать в основі нового дослідження, найменші, як вважають, мають ту ж масу, що і Земля.
Моделювання проводилося з використаннямсуперкомп'ютера Cosmology Machine, що входить в систему високопродуктивних обчислень DiRAC в Даремі, що фінансується Радою з науки і технологій (STFC), і комп'ютерів Китайської академії наук.
Збільшивши віртуальну всесвіт з такими мікроскопічними деталями, дослідники змогли вивчити структуру ореолів темної матерії, маса яких варіюється від Землі до великого скупчення галактик.
Враження художника про ореолах темної матерії різної маси у Всесвіті. Надано: Ю Цзінчуань, Пекінський планетарій.
На подив, вони виявили, що ореоли всіхрозмірів мають дуже схожу внутрішню структуру і надзвичайно щільні в центрі, стаючи все більш поширеними, з більш дрібними згустками, що обертаються по орбіті в зовнішніх областях. Дослідники заявили, що без шкали вимірювань було майже неможливо відрізнити оригінал гало темної матерії масивної галактики від гало з масою, що становить частку Сонця.
Ми очікуємо, що буде надзвичайна кількість дрібних ореолів темної матерії, вони будутьмістять значну частину всієї темної матерії у Всесвіті, але в основному вони залишатимуться темними протягом усієї космічної історії, оскільки зірки та галактики ростутьтільки в гало, які більш ніж в мільйон разів масивніші за Сонце.
професор Саймон Уайт з Інституту астрофізики Макса Планка, Німеччина
«Наші дослідження проливають світло на ці маленькі ореоли, оскільки ми прагнемо дізнатися більше про те, що таке темна матерія і яку роль вона відіграє в еволюції Всесвіту» - роблять висновок вчені.
Читати також
Ореол Андромеди наближається до нашої галактики. Розповідаємо, чому це важливо
Симптоми коронавируса у дітей. На що варто звернути увагу?
Розроблена унікальна молекула для зберігання сонячної енергії