30 октября 2017

Ученые проливают новый свет на природу темной материи

Внешний вид подземного детектора по поиску частиц тёмной материи

Скопления галактик являются самыми крупными известными структурами во Вселенной, содержащими тысячи галактик и горячий газ. Однако, что более важно, они содержат также таинственную темную материю, на которую приходится 27 процентов всей материи и энергии. Современные модели темной материи предсказывают, что в скоплениях галактик находятся очень плотные ядра, и что эти ядра содержат очень массивную галактику, которая никогда не смещается из центра скопления.

Однако после изучения десяти скоплений галактик Дэвид Харви (David Harvey) из Федеральной политехнической школы Лозанны, Швейцария, и его коллеги открыли, что плотность ядер скоплений галактик на самом деле значительно меньше, чем считалось, и что галактика, расположенная в центре скопления, в действительности движется.

Каждое скопление галактик содержит одну галактику, которая является наиболее яркой среди всех галактик скопления. Недавно предложенные модели экзотической, нестандартной темной материи показывают, что самые яркие галактики скопления совершают колебания спустя долгое время после релаксации скопления. Эти остаточные колебания вызываются столкновениями между скоплениями галактик.

Исследователи сравнили свои наблюдения с прогнозами, сделанными с использованием комплекса гидродинамических моделей BAHAMAS, и обнаружили несоответствие между этими данными. Согласно Стандартной модели темной материи (т.н. «холодной темной материи») эти остаточные колебания галактики не должны происходить, поскольку гигантская плотность темной материи «привязывает» самую яркую галактику скопления к его центру. Следовательно, это несоответствие указывает на существование новых, неизвестных физических процессов, считают Харви и его коллеги.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society