Международная группа ученых под руководством исследователей из Даремского университета в Великобритании сделала открытие с помощью космического телескопа Хаббла и Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории, чтобы наблюдать одновременное столкновение четырех далеких галактик в центре скопления галактик в 1,3 миллиарда световых лучей. лет от Земли.В сегодняшнем журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (среда, 15 апреля 2015 г.) исследователи заявили, что один сгусток темной материи, похоже, отстает от окружающей галактики.
Они сказали, что сгусток в настоящее время смещен от своей галактики на 5 000 световых лет (50 000 миллионов миллионов км) — расстояние, на которое космическому кораблю НАСА "Вояджер" потребуется 90 миллионов лет, чтобы пройти.Такое смещение предсказывается во время столкновений, если темная материя хотя бы незначительно взаимодействует с силами, отличными от гравитации.Компьютерное моделирование показывает, что дополнительное трение от столкновения замедлит темную материю и, в конечном итоге, отстанет.
Ученые считают, что все галактики существуют внутри скоплений темной материи, называемой «темной», потому что считается, что она взаимодействует только с гравитацией, что делает ее невидимой.Никто не знает, что такое темная материя, но считается, что она составляет около 85 процентов массы Вселенной.
Без сдерживающего эффекта дополнительной гравитации галактики, подобные нашему Млечному Пути, разлетались бы друг на друга при вращении.В последнем исследовании ученые смогли «увидеть» сгусток темной материи из-за искажающего эффекта, который его масса оказывает на свет от фоновых галактик — метод, называемый гравитационным линзированием.Исследователи добавили, что их открытие потенциально исключает стандартную теорию холодной темной материи, согласно которой темная материя взаимодействует только с гравитацией.Ведущий автор доктор Ричард Мэсси, научный сотрудник Королевского общества в Институте вычислительной космологии Даремского университета, сказал: «Раньше мы думали, что темная материя сидит повсюду и занимается своими делами.
«Но если она замедлится во время этого столкновения, это может быть первым динамическим свидетельством того, что темная материя замечает окружающий мир.«В конце концов, темная материя не может быть полностью« темной »».Исследователи отмечают, что, хотя они, по-видимому, наблюдали смещение темной материи, потребуются дополнительные исследования других потенциальных эффектов, которые также могут вызвать задержку между темной материей и галактикой, в которой она находится.
Аналогичные наблюдения других галактик и компьютерное моделирование столкновений галактик в настоящее время подтверждают эту интерпретацию.Член группы профессор Лилия Уильямс из Университета Миннесоты сказала: «Наши наблюдения показывают, что темная материя может взаимодействовать с большим количеством сил, чем просто гравитация.«Параллельная Вселенная, происходящая вокруг нас, только что стала интересной.
Темный сектор может содержать богатую физику и потенциально сложное поведение».В прошлом месяце (март 2015 г.) доктор Мэсси и его коллеги опубликовали наблюдения, показывающие, что темная материя очень мало взаимодействовала во время 72 столкновений между скоплениями галактик (каждое из которых содержит до 1000 галактик).Последние исследования сегодняшнего дня касаются движения отдельных галактик.
Исследователи говорят, что столкновение между этими галактиками могло длиться дольше, чем столкновения, наблюдавшиеся в предыдущем исследовании, что позволило со временем нарастить даже небольшую силу трения *.Взятые вместе, эти два результата впервые определяют поведение темной материи. Темная материя взаимодействует больше, но меньше. Доктор Мэсси добавил: «Мы, наконец, находимся в темной материи сверху и снизу, сжимая наши знания с двух сторон.
«Темная материя, мы идем за тобой».Исследование финансировалось Королевским обществом, Советом по науке и технологиям и фондом Leverhulme Trust.
Сноски* Основная неопределенность в результате — временной интервал столкновения: трение, которое замедлило темную материю, могло быть очень слабой силой, действующей в течение примерно миллиарда лет, или относительно более сильной силой, действующей «всего» 100 миллионов лет.