Институт Астрономии в Кембридже
Группа учёных из Кембриджского института астрономии впервые представила анализ физических характеристик тёмной материи. Они провели наблюдения за 12 карликовыми галактиками, которые окаймляют наш собственный Млечный путь.
Используя самые большие телескопы, группа составила детальные трёхмерные карты этих галактик, изучив движение их звёзд, чтобы «проследить» воздействие тёмной материи и попытаться составить представление о ней.
Оказалось, что в этих галактиках тёмной материи в 400 раз больше, чем материи нормальной. Но главное открытие, объявленное в рамках данного исследования, это температура тёмной материи. Астрономы рассчитали, что она нагрета до 10 тысяч градусов. В галактиках темная материя группируется, по выражению авторов исследования, в «волшебный объём» (magic volume): тёмная материя в 30 миллионов масс Солнца занимает пространство с поперечником в тысячу световых лет.
«Вы не можете упаковать это в меньший объём», - говорят исследователи. Ведь, по результатам расчётов, получается, что частицы тёмной материи движутся со скоростью 9 километров в секунду. Англичане сильно удивили коллег - прежние теоретические оценки давали прямо противоположную картину, то есть, холодную тёмную материю, с частицами, движущимися со скоростью несколько миллиметров в секунду.
Интересно, что кроме анализа свойств тёмной материи, наблюдение за галактиками-спутниками позволило астрономам Кембриджа точнее взвесить Млечный путь. Оказалось, он более массивен, чем считалось до сих пор и превосходит по массе Туманность Андромеды.
Если анализ из Кембриджа подтвердится, он окажет огромное влияние на космологию. Наличие более горячей тёмной материи означает, что ей тяжелее формировать маленькие галактики, но она действительно «помогает» создавать большие структуры.
Неравномерность реликтового фона является одной из загадок и одновременно - одним из ключей к пониманию развития Вселенной. Быть может, новые данные позволят и по иному подойти к разгадке пресловутой «Оси зла» (Axis of Evil) - статистической аномалии в микроволновом фоне, оставшемся после Большого взрыва.
«Ось зла» - она потому в глазах учёных такая «злая», что разрушает привычные представления об эволюции Вселенной. Считается, что «ось» отражает неравномерное распределение галактик, которые после Большого взрыва должны были бы разбегаться «во все стороны» равномерно.
У учёных, кроме наблюдения за галактиками, остаётся ещё шанс выяснить свойства тёмной материи в экспериментах на ускорителях. Или даже поймать эти частицы тёмной материи в детекторах, спрятанных в глубоких шахтах.
В то же время, появляются сообщения, согласно которым тёмной материи и вовсе может не быть.
Джоэл Браунштейн (Joel Brownstein) и Джон Моффат (John Moffat) из канадского института теоретической физики (Perimeter Institute for Theoretical Physics) придумали теорию скаляр-тензор-векторной гравитации (scalar-tensor-vector gravity - STVG), добавив квантовые эффекты к общей теории относительности.
Эта новая теория, якобы, прекрасно согласуется с наблюдаемым поведением групп галактик, без необходимости прибегать к «тёмной материи». И даже так называемой «изменённой ньютоновой динамики» - ещё одной современной вариации картины мира, предполагающей существование сразу двух видов гравитации, сила действия одной из которых убывает с квадратом расстояния, а другой - линейна.
У Браунштейна и Моффата ничего этого нет, зато есть гравитоны, которые рождаются из вакуума, причём наиболее интенсивно там, где концентрируются большие массы (в центрах галактик).
То есть, по данной гипотезе, два килограмма массы на расстоянии в метр будут притягиваться друг к другу сильнее, если они находятся вблизи центра галактики; в сравнении с ситуацией, когда те же самые два килограмма парят друг рядом с другом, но - на её окраине.
А как тогда быть с ужасной «осью зла», якобы являющейся следом скрытой силы, деформировавшей Вселенную? Оказывается, и тут есть альтернативное объяснение.
Крис Вале (Chris Vale) из американской лаборатории Ферми (Fermi National Accelerator Laboratory) и университета Калифорнии (University of California, Berkeley) объясняет аномалию слабым линзированием микроволнового фона.
Как видим, хотя кембриджские астрономы и верят, что впервые посчитали параметры тёмной материи, вопрос - «Что такое темная материя?» - остаётся открытым.
По материалам e-news.com.ua
Нет ни ссылок ни концов: откуда это и когда.