2 июля 2018

Ученые предлагают вариант проверки гипотезы темной материи в масштабе галактик

Международная группа исследователей, используя современные компьютерные модели, предложила тест, позволяющий проверить, существует ли на самом деле в природе темная материя, или же разгадка наблюдаемых противоречий в наблюдательных данных кроется в ограниченности применения ньютоновского гравитационного закона.

Используя один из самых быстрых суперкомпьютеров в мире, ученые смоделировали распределение материи (на фото: сверху - распределение темной материи, снизу - распределение звезд) в карликовых галактиках, являющихся спутниками крупных спиральных галактик, таких как Млечный путь или Андромеда. Исследователи проанализировали для этих галактик отношение реального ускорения входящих в их состав звезд к ускорению, вызываемому действием одной лишь видимой материи (так называемый показатель RAR), исходя из допущения, что темная материя существует в действительности. Результаты показали, что в этом случае карликовые галактики ведут себя как уменьшенные копии более крупных галактик.

Но что если темной материи на самом деле не существует, а объяснение аномальных ускорений галактик и входящих в их состав звезд объясняется ограниченностью применимости простого гравитационного закона, открытого Ньютоном? В этом случае показатель RAR карликовых галактик будет сильно зависеть от расстояния между карликовой галактикой-спутником и родительской галактикой, показывают авторы.

Эта разница позволяет зафиксировать условия проверки гипотезы существования темной материи. Космический аппарат Gaia («Гея»), запущенный в космос в 2013 г. Европейским космическим агентством, может помочь провести этот тест. Однако анализ данных, собранных при помощи этого аппарата, для предлагаемой проверки гипотезы темной материи займет многие годы, отмечают авторы работы.