Международная группа исследователей, используя передовое космологическое моделирование, приблизилась к разгадке одной из самых интригующих тайн современной астрофизики. Ученые обнаружили, что причиной существования галактик, практически лишенных темной материи, может быть их гравитационное взаимодействие с более крупными соседями.
Почему некоторые галактики существуют без темной материи. TehnoBlog_1303
Загадка космических "призраков"
Темная материя, составляющая, по оценкам, около 85% массы Вселенной, является фундаментальным строительным блоком для формирования галактик. Несмотря на то что ее невозможно наблюдать напрямую, а существование подтверждается лишь косвенными методами (такими как гравитационное линзирование), ее роль считается ключевой. Именно поэтому обнаружение галактик, в которых эта материя практически отсутствует, поставило научное сообщество в тупик. Эти космические объекты, подобные DF2 и DF4, настолько прозрачны, что сквозь них можно разглядеть далекие звезды, что противоречит устоявшимся представлениям.
Моделирование раскрывает механизм
Прорыв в понимании этого феномена совершила команда ученых из Калифорнийского университета в Ирвайне и колледжа Помона. В своем исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, они применили сложное гидродинамическое моделирование, которое воспроизводит эволюцию галактик. Моделирование охватило колоссальный объем пространства — около 60 миллионов световых лет — и позволило отследить процессы от Большого взрыва до наших дней.
Обратите внимание: Почему космонавты не любят сдавать "Пробу Васютина".
Анализ данных выявил как минимум семь галактик с критическим дефицитом темной материи. Ключом к разгадке стало распространенное во Вселенной явление — тесное гравитационное взаимодействие между галактиками разного размера.
Почему некоторые галактики существуют без темной материи. TehnoBlog_1303
Гравитационный "развод": что происходит при столкновении
Когда небольшая галактика-спутник сближается или сталкивается с массивной центральной галактикой, происходит космический катаклизм с далеко идущими последствиями. Моделирование показало, что гравитационные силы доминирующей галактики буквально "вытягивают" темную материю из меньшего компаньона. Потери оказываются колоссальными: от 97.9% до 99.99% темной материи и от 45% до 97% звездной массы. Ученые предполагают, что именно так галактики DF2 и DF4 лишились своей темной материи из-за взаимодействия с гигантской эллиптической галактикой NGC 1052, находящейся поблизости.
Условия для появления аномалии
Исследование также позволило сформулировать критерии, при которых может появиться галактика без темной материи. "Гравитационным хищником" должна выступать чрезвычайно массивная центральная галактика, чья звездная масса как минимум в 1000 раз превышает массу спутника (не менее 10^11 масс Солнца). Именно поэтому в нашей Местной группе, где доминируют Млечный Путь и Андромеда, подобные "призрачные" спутники маловероятны — эти галактики недостаточно массивны для такого сценария.
Ученые делают смелый прогноз: почти 30% всех сверхмассивных центральных галактик во Вселенной могут иметь на своем "заднем дворе" хотя бы одну галактику, лишенную темной материи, что свидетельствует о масштабности этого космического процесса.
Спасибо за просмотр.
#исследования космоса #галактика #темная материя #вселенная #наука #tehnoblog_1303 #техноблог
Еще по теме здесь: Космос.
Источник: Ученые выяснили, почему некоторые галактики существуют без темной материи.