Самые крохотные галактики Вселенной дают новые сведения о природе темной материи

Самые крохотные галактики Вселенной дают новые сведения о природе темной материи

Самые крохотные галактики Вселенной дают новые сведения о природе темной материи

В нашей Вселенной доминирует таинственная субстанция, известная как темная материя. Это название связано с тем фактом, что темная материя не поглощает, не отражает и не испускает электромагнитное излучение, что усложняет ее обнаружение.

2

В новой работе команда исследователей изучила плотность темной материи, наполняющей самые крохотные галактики Вселенной, используя для анализа кинематические характеристики звезд.

«Мы нашли, что плотность темной материи довольно мала, и это говорит о том, что темная материя не склонна к саморассеянию», — сказал профессор Кохэй Хаяши (Kohei Hayashi), главный автор нового исследования.

Согласно одной из современных гипотез, называемой гипотезой SIDM (self-interacting dark matter), темная материя взаимодействует сама с собой. Это означает, что плотность темной материи в центрах галактик является сниженной из-за саморассеяния.

Однако к снижению плотности распределения темной материи в галактиках также способны приводить взрывы сверхновых. Отличить, какой из этих двух факторов – сверхновые или природа темной материи – обусловливает снижение плотности распределения темной материи, порой бывает весьма затруднительно.

Для прояснения этого вопроса Хаяши и его команда сосредоточились на сверхтусклых карликовых галактиках. В галактиках этого класса число звезд намного ниже, чем в обычных галактиках, поэтому влиянием взрывов сверхновых можно пренебречь.

Сделанные командой находки показывают, что плотность темной материи растет в направлении центра галактики, что противоречит базовым выводам гипотезы SIDM. Снимки карликовой галактики Segue 1 показывают высокую плотность темной материи в центре галактики и ограниченную степень рассеяния.

«Наше исследование показывает, насколько полезными могут быть кинематические характеристики звезд, входящих в состав сверхтусклых карликовых галактик, для тестирования существующих теорий темной материи, — отмечает Хаяши. – Дальнейшие наблюдения таких галактик при помощи спектроскопических обзоров неба следующего поколения, использующих спектрограф Subaru Prime Focus Spectrograph, помогут максимизировать вероятность получения прямых доказательств существования темной материи».

Исследование опубликовано в журнале Physical Review D.

Источник