Темная материя доминирует в соседней карликовой галактике

Треугольник II — это небольшая тусклая галактика на краю Млечного Пути, состоящая всего из 1000 звезд. Кирби измерил массу Треугольника II, исследуя скорость шести звезд, вращающихся вокруг центра галактики. «На галактику сложно смотреть», — говорит он. «Только шесть его звезд были достаточно яркими, чтобы их можно было увидеть в телескоп Кека».

Измеряя скорость этих звезд, Кирби мог сделать вывод о гравитационной силе, действующей на звезды, и таким образом определить массу галактики.«Общая масса, которую я измерил, была намного, намного больше, чем масса всего числа звезд — это означает, что в общую массу вносит вклад тонна плотно упакованной темной материи», — говорит Кирби. «Отношение темной материи к светящейся материи — самое высокое из всех известных нам галактик. После того, как я сделал свои измерения, я просто подумал — вау».Таким образом, Triangulum II может стать ведущим кандидатом на попытки прямого обнаружения признаков темной материи.

Некоторые частицы темной материи, называемые суперсимметричными вимпами (слабо взаимодействующими массивными частицами), при столкновении аннигилируют друг с другом и производят гамма-лучи, которые затем могут быть обнаружены с Земли.Хотя современные теории предсказывают, что темная материя производит гамма-лучи почти повсюду во Вселенной, обнаружение этих конкретных сигналов среди других галактических шумов, таких как гамма-лучи, испускаемые пульсарами, является сложной задачей.

С другой стороны, Треугольник II — очень тихая галактика. Ему не хватает газа и другого материала, необходимого для образования звезд, поэтому он не образует новые звезды — астрономы называют его «мертвым». Любые гамма-сигналы, исходящие от сталкивающихся частиц темной материи, теоретически должны быть четко видны.Однако окончательно не подтверждено, что то, что измерил Кирби, на самом деле является общей массой галактики.

Другая группа, возглавляемая исследователями из Страсбургского университета во Франции, измерила скорости звезд в непосредственной близости от Треугольника II и обнаружила, что они на самом деле движутся быстрее, чем звезды ближе к центру галактики, что противоположно тому, что ожидалось. Это может означать, что эта маленькая галактика разрывается или «разрушается приливом» под действием гравитации Млечного Пути.«Мои следующие шаги — провести измерения, чтобы подтвердить выводы другой группы», — говорит Кирби. «Если выяснится, что эти внешние звезды на самом деле не движутся быстрее внутренних, тогда галактика может находиться в так называемом динамическом равновесии.

Это сделает ее лучшим кандидатом для обнаружения темной материи с помощью гамма-лучей».Статья с описанием этого исследования появилась в выпуске Astrophysical Journal Letters от 17 ноября.

Джудит Коэн (доктор философии ’71), профессор астрономии Кейт Ван Найс Пейдж, является соавтором Калифорнийского технологического института.


Портал обо всем