из темной материи, связывающей галактики
Апрель 2017
Комбинированное изображение, которое представляет собой объединение большого числа индивидуальных снимков, подтверждает предсказания о том, что галактики во Вселенной связаны воедино при помощи паутины из темной материи, которая до настоящего времени оставалась недоступной наблюдениям. Работа вышла в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
«В течение нескольких десятилетий астрономы предсказывали существование нитей из темной материи между галактиками, которые действуют подобно паутинообразной сверхструктуре, связывающей воедино галактики», - сказал Майк Хадсон (Mike Hudson), профессор астрономии Университета Ватерлоо. – Этот снимок позволяет нам продвинуться на шаг дальше в изучении свойств темной материи – теперь мы не только прогнозируем существование этих волокон, но мы можем наблюдать их и измерять их параметры».
Рис. Исследователи из Университета Ватерлоо, Канада, смогли впервые создать комбинированное изображение «мостика» из темной материи (красный цвет на снимке), который соединяет галактики (белые пятна на снимке).
В своем исследовании Хадсон и его коллеги использовали метод, называемый слабым гравитационным линзированием. Этот метод основан на эффекте слабого искажения изображений далеких галактик под действием невидимых концентраций массы, таких как планета, черная дыра или, как в настоящем случае, темная материя. Этот эффект был измерен в рамках обзора неба проводимого в течение многих лет при помощи телескопа Канада-Франция-Гавайи.
Ученые объединили линзированные изображения более чем 23000 пар галактик, расположенных на расстоянии 4,5 миллиарда световых лет от нас, для создания комбинированного изображения, или карты, которая демонстрирует присутствие темной материи между двумя галактиками. Эти результаты показывают, что «мостик» из темной материи является наиболее прочным между системами, находящимися на расстоянии менее 40 миллионов световых лет друг от друга.
astronews.ru
http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=9613
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2017
Майк Хадсон (Mike Hudson), профессор астрономии Университета Ватерлоо.
Глава 11-7-4
Темная материя может оказаться «рыхлой»
Апрель 2017
Астрономы использовали рентгеновскую космическую обсерваторию НАСА «Чандра» (Chandra) для изучения свойств темной материи, таинственной невидимой субстанции, на которую приходится большая часть материи Вселенной. В этом исследовании, объектами которого являются 13 скоплений галактик, анализируется возможность того, что темная материя может оказаться, скорее, «рыхлой», чем «холодной» - что вносит дополнительную сумятицу в представления о темной материи, которые и без этого не отличаются особой ясностью. ИсследованиевышловжурналеMonthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Наиболее популярной моделью темной материи является так называемая модель «холодной темной материи», согласно которой темная материя состоит из частиц массой не меньше массы протона. Это означает, что частицы темной материи движутся со скоростями намного меньше скорости света. Эта модель хорошо объясняет крупномасштабную структуру Вселенной, однако сталкивается с трудностями при объяснении распределения материи в пределах отдельной галактики.
В модели холодной темной материи плотность нормальной материи в ядре должна быть намного больше, чем наблюдаемая. Альтернативой модели холодной темной материи является модель, в которой частицы темной материи имеют крохотную массу и, проявляя волновые свойства, присущие всем частицам, формируют волны с длиной от пика до пика порядка 3000 световых лет, то есть в масштабе галактики. Так как нормальная материя притягивается к темной материи, распределение нормальной материи будет повторять распределение частиц темной материи.
В новой работе группа исследователей во главе с Тулой Бернал (Tula Bernal) из Национального политехнического института Мексики приводит свидетельства в пользу второй из этих гипотез. Согласно исследователям гипотеза «рыхлой» темной материи плохо согласуется с наблюдательными данными в том случае, если считать что её частицы находятся в «основном» состоянии, однако если предположить, что энергия некоторых из этих частиц отличается от энергии других частиц – то есть, если частицы «возбуждены» - то отмечается хорошее согласие с наблюдениями.
astronews.ru, 30 апреля 2017
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Тула Бернал (Tula Bernal) из Национального политехнического института Мексики
Глава 11-7-5
Ученые проливают новый свет на темную материю
Июль 2017
В новой работе исследователи проанализировали взаимодействие «космической паутины» - протянувшейся по всей Вселенной сети из филаментов, в состав которых входят газ и темная материя – со светом, идущим со стороны очень далеких галактик и квазаров. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.
Фотоны, взаимодействующие с водородом, находящимся в космических филаментах, формируют множественные линии поглощения, известные как «лес Лайман-альфа». Это взаимодействие позволяет открыть несколько важных свойств темной материи. Полученные результаты свидетельствуют в пользу модели Холодной темной материи, в соответствии с которой темная материя состоит из очень медленно движущихся частиц. И эти результаты демонстрируют несоответствие с альтернативной моделью – моделью Рыхлой темной материи, в которой частицы имеют существенно более высокую скорость.
Команда астрономов во главе с Видом Ирсиком (Vid Iršič) провела анализ распределения темной материи во Вселенной на основе данных наблюдения лайман-альфа излучения далеких галактик, полученных при помощи телескопа им. Кека, Гавайи, и обсерватории Very Large Telescope, Чили. Сравнение этих данных с результатами моделирования спектров показало хорошее соответствие между расчетами и наблюдательными данными для гипотезы Холодной темной материи.
astronews.ru, 24июля 2017
http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news..
Журнал Physical Review Letters.
Вид Ирсик (Vid Iršič)
Глава 11-7-6
Филаменты помогут классифицировать темную материю
Октябрь 2019
Астрофизики предложили различать холодную, теплую и размытую темную материю по структуре филаментов — галактических нитей, которые образуются в молодой Вселенной. По словам ученых, увидеть эту структуру может космический инфракрасный телескоп «Джеймс Уэбб», который заработает в 2021 году. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics.
К сожалению, несмотря на множество эффектов, которые неявно указывают на существование темной материи, физики до сих пор не знают, из чего она состоит. До последнего времени преобладающим кандидатом были тяжелые вимпы — их предсказывал целый ряд теорий, они отлично вписывались в модель ΛCDM, построить детекторы для их поиска было проще всего. Однако неудачи детекторов, которые упорно не хотят видеть вимпы, заставили физиков обратиться к более экзотическим моделям. Наравне с моделью холодной темной материи (cold dark matter, CDM) сейчас физики рассматривают теплую (warm dark matter, WDM) и размытую (fuzzy dark matter, FDM) темную материю. Частицы, составляющую теплую темную
