Таинственная темная материя, не дающая разлетаться звездам всех галактик, приготовила астрономам новый сюрприз. То немногое, что ученые знали об этой субстанции, теперь снова подлежит пересмотру.
Темная материя – невидимая составляющая Вселенной, обнаруживает себя исключительно по гравитационному взаимодействию с видимой, барионной составляющей, на которую приходится лишь 5% всей массы Вселенной.
Именно темная материя удерживает звезды галактик на своих орбитах, не давая им разлетаться в стороны. Астрономы считают, что эта субстанция состоит из массивных, медленно движущихся («холодных») частиц, которые, притягиваясь друг к другу, образовывали сгустки, а вокруг них позднее возникали галактики, которые мы наблюдаем сейчас. Изучение карликовых галактик является отличным примером наблюдения за темной материей, ведь ее доля в таких галактиках достигает 99%. Прежние расчеты показывали, что в галактиках темная материя должна быть сосредоточена в центре, однако, как выяснил Мэтт Уолкер (Matt Walker) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, это не так.
Группа ученых решила исследовать распределение темной материи в двух соседних с нами карликовых галактиках – в созвездии Печи и Скульптора. Эти галактики содержат до 10 млн звезд, в то время как в Млечном пути находится до 400 млрд звезд. В рамках своего исследования ученые измерили положения, скорости и химический состав нескольких тысяч звезд этих галактик. «Звезды в карликовых галактиках роятся, как пчелы в улье, а не кружат по спокойным круговым орбитам, как в спиральных галактиках. Это делает изучение темной материи еще более интересным», – пояснил соавтор исследования Хорхе Пенаррубия (Jorge Peñarrubia).
Анализ данных показал, что в обоих случаях, вопреки предсказаниям, темная материя «размазана» по довольно широкой части галактик – до нескольких сотен световых лет длиной.
«Если представить карликовую галактику в виде персика, то стандартная космологическая модель говорит, что в его центре должна быть косточка из темной материи. В отличие от этого, карликовые галактики, которые мы исследовали, оказались персиками без косточек», – добавил астроном. Как объяснить расхождение с теорией, ученые пока не знают. По их мнению, барионная материя может размешивать темную, либо темная материя состоит не из холодных частиц, как считалось до сего момента, а более энергичных, горячих. Работа ученых принята к публикации в журнале Astrophysical Journal .
