Исследование столкновения скоплений галактик пролило свет на тайну «потерявшейся» материи
Октябрь 2022
Хотя ученым многое известно о составе Вселенной, существует досадная проблема, которую они пока не могут объяснить – пропавшая материя. Это отдельная загадка, где находится около трети «нормальной» материи, которая состоит из водорода, гелия и других элементов и образует такие объекты, как звезды и планеты. Ее еще предстоит обнаружить с помощью наблюдений за локальной Вселенной, то есть в регионах менее чем в нескольких миллиардах световых лет от Земли. Статья, описывающая исследование, была опубликована в Astrophysical Journal Letters.
Ученые предположили, что, по крайней мере, часть этой недостающей массы может быть скрыта в гигантских нитях теплого и горячего газа с температурой от 10 000 до 10 000 000 К, находящегося в пространстве между галактиками и скоплениями галактик. Ученые назвали это явление «тепло-горячей межгалактической средой» (warm-hot intergalactic medium, WHIM).
Команда астрономов, использующих обсерваторию Chandra для наблюдения за системой сталкивающихся скоплений галактик, обнаружила доказательства существования WHIM.
Исследователи использовали Chandra для изучения объекта Abell 98, который содержит два сталкивающихся скопления галактик. Abell 98 находится на расстоянии около 1,4 миллиарда световых лет от Земли.
Данные Chandra показывают мост рентгеновского излучения между двумя сталкивающимися кластерами, содержащими газы с температурой от 10 до 20 миллионов К. Более горячий газ, вероятно, происходит от газа в двух скоплениях, перекрывающих друг друга. Температура и плотность более холодного газа согласуются с прогнозами для самого горячего и плотного газа в WHIM.
Кроме того, данные Chandra показывают наличие ударной волны, которая движется перед одним из скоплений. Впервые астрономы обнаружили такую ударную волну на ранних стадиях столкновения.
Волна может быть напрямую связана с открытием WHIM в Abell 98, потому что именно она нагрела газ между скоплениями. Это могло поднять температуру газа в нити WHIM настолько, что ее получилось обнаружить с помощью Chandra.
«Когда сталкиваются скопления галактик, у нас появляется возможность увидеть экстремальную физику, которую мы редко наблюдаем в любой другой космической обстановке», — сообщили ученые.
astronews.ru, 17 октября 2022
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20221014210703
Журнал Astrophysical Journal Letters. 2022
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac86d4
https://arxiv.org/abs/2206.08430
Часть 11-8
Взаимодействие тм с нормальной материей
Содержание
(том – часть – глава)
11-8-1. Космологи заметили признаки взаимодействия тёмной материи с обычной
11-8-2. Следы темной материи предложили искать в эргосфере черных дыр
11-8-3. Неожиданное взаимодействие между темной и нормальной материей
11-8-4. О взаимодействии темной материи с нормальной материей
Окраины скопления Персея
11-8-5. Нечто: на Земле поймали сигнал от темной материи
11-8-6. Связь темной материи и нейтрино не подтвердилась
Глава 11-8-1
Космологи заметили признаки взаимодействия тёмной материи с обычной
Апрель 2015
Международная группа учёных во главе с исследователями из университета Дарема в Великобритании использовали космическую обсерваторию "Хаббл" и "Очень большой телескоп" Европейской южной обсерватории (VLT ESO) для наблюдения за одновременным столкновением четырёх далеких галактик в центре скопления, удалённого на 1,3 миллиарда световых лет от Земли.
Как сообщают авторы исследования в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, одно небольшое скопление тёмной материи, кажется, немного отстаёт от галактики, которую оно окружает. Согласно расчётам, смещение сгустка тёмной материи относительно её галактики составляет около 5000 световых лет.
Подобные смещения теоретики прогнозировали в тех случаях, когда тёмная материя при столкновениях галактик взаимодействует с обычной материей как-то иначе, чем гравитационно. Компьютерное моделирование показывает, что дополнительное трение при столкновении замедлило бы движение тёмной материи, в результате чего возникло бы наблюдаемое смещение.