Чому ореоли темної матерії такі дивні: фізики наблизилися до розгадки таємниці

Ультрадифузні галактики називаються так через їх надзвичайно низьку світність. Розподіл баріонів —

газу та зірок - в об'єктах такого типу сильнорозряджено. Особливо в порівнянні зі «звичайними» галактиками, які мають аналогічну масу. Так, ультрадифузна галактика може мати такі ж розміри і масу, як Чумацький Шлях, але кількість видимих ​​зірок становить близько 1%.

Гало темної матерії - це ореол невидимоїречовини, який пронизує і оточує галактику або їх скупчення. Хоча темна матерія (з якої складається 85% Всесвіту) ні разу не виявляли в лабораторіях, фізики впевнені вона існує. У процесі нового дослідження вчені спробували розібратися, чому гало темної матерії таке «дивне».

Гало темної матерії у рідкісних галактиках

Ультрадифузні галактики набагато менш масивнів порівнянні з Чумацьким Шляхом. Однак вони містять багато газу, і його маса набагато перевищує загальну зоряну. Це відрізняється від того, що астрономи спостерігають у Чумацькому Шляху. Ультрадифузні галактики також відрізняються великими розмірами.

NGC 1052-DF2 – ультрадифузна галактика. Фото: ESA/Hubble

Про розподіл темної матерії у цих галактикахможна судити з руху частинок газу. Дивно, що присутність самої баріонної матерії, переважно у формі газу, достатньо (майже), щоб пояснити виміряну швидкість частинок газу. Крім того, вона залишає мало місця для темної матерії у внутрішніх областях, де знаходиться більшість зірок та газу.

Чому воно дивне?

Саме це дивує вчених:у разі звичайних галактик, маси яких аналогічні масам ультрадифузних, все навпаки. Там темна матерія переважає над баріонною. Щоб якось пояснити цей результат, автори дослідження дійшли висновку, що ореоли темної матерії повинні бути в меншій «концентрації». Простими словами, вони містять набагато менше маси у внутрішніх областях порівняно зі звичайними галактиками. У цьому сенсі, ореоли темної матерії ультрадифузних галактик і є «дивними», пояснюють вчені.

Здавалося б, такі гало з низькою концентрацієюнастільки рідкісні, що ультрадифузних галактик взагалі не повинно існувати. Однак вивчивши дані сучасного чисельного моделювання формування космічної структури, вчені виявили, що популяція гало з низькою концентрацією набагато вища, ніж очікувалося.

Як проходило дослідження?

Під час роботи експерти у галузі газової динамікигалактик виявили, що ультрадифузні галактики обертаються повільніше, ніж звичайні, з такими ж масами. Вчені інтерпретували дані вимірювань руху газу в них і зробили висновок про розподіл темної матерії.

NGC1052-DF2, виділені зірки-червоні гіганти. Фото: Hubble

Крім того, фізики проаналізували данімоделювання формування космічних структур У результаті, вони ідентифікували гало темної матерії, які мають такі ж властивості, що і ультрадифузні галактики.

Чому ця робота є важливою?

У астрофізиків є багато питань, якістосуються формування та еволюції нещодавно відкритих галактик. Наприклад, ці ультрадифузні об'єкти містять багато газу, але незрозуміло, як він не «вивітрюється» при формуванні. Крім того, автори нової роботи показали, що ці об'єкти можуть бути молодшими за звичайні галактики. Формування ультрадифузних вивчено недостатньо, і потрібні додаткова робота.

Що робить ультрадифузні галактики такимицікавими, так це їх незвичайні властивості. Їх виявили тільки недавно, але вони допоможуть зрозуміти, як формуються скупчення зірок і, можливо, навіть природу темної матерії.

Читати далі:

Подивіться на перші фото Марса, які зробив «Вебб»: вони буквально засліплюють

Таємничий «блакитний слиз» на дні моря поставила вчених у безвихідь

Вчені наблизилися до розгадки таємниць пірамід: як давні люди змогли їх збудувати