Астрономы с помощью телескопа NASA Hubble обнаружили, что самые яркие галактики в кластерах «раскачиваются» относительно центра масс кластера. Открытие ученых не соответствует теоретическим предсказаниям и может изменить представление о темной материи.
Абель S1063 — кластер галактик, рассмотренный в телескоп «Хаббл»
© NASA, ESA, J. Lotz (STScI)
Темная материя — гипотетическая субстанция, которая не испускает электромагнитное излучение и не взаимодействует с ним. Это свойство материи не позволяет обнаружить ее напрямую. Пока о ее существовании можно судить лишь по гравитационному взаимодействию.
По предположениям астрофизиков, темная материя составляет четверть всей материи во Вселенной. Из чего она состоит — пока загадка, но астрономы уверены, что это вещество холодное, а составляющие его частицы массивны и движутся медленно. В ходе эволюции Вселенной темная материя медленно сгущалась, образуя все более и более крупные структуры. В больших сгустках темной материи галактики образовали огромные скопления, которые тянутся на десятки миллионов световых лет. В центре скоплений находится плотное ядро — самая яркая галактика кластера (Brightest cluster galaxy — BCG).
После турбулентного слияния галактик в кластер BCG окажется в центре скопления. Модель, объясняющая темную материю (модель холодного темного вещества), предсказывает, что яркая галактика будет удерживаться в центре скопления гравитационным воздействием темной материи.
Исследовательская группа астрономов из Швейцарии, Франции и Великобритании проанализировала десять галактических скоплений, видимых в телескоп «Хаббл», и обнаружила, что в центре скоплений находится темная материя, а не яркая галактика. BCG «колеблется» и может смещаться от центра масс скопления более чем на 40 тысяч световых лет.
Колебания BCG смогли открыть с помощью так называемой гравитационной линзы. Скопления галактик настолько массивны, что деформируют пространство-время на огромных расстояниях от себя и могут исказить направления света от объектов, находящихся позади себя относительно наблюдателя. Благодаря этому эффекту астрономы конструируют карту темной материи, окружающей скопление, и определяют точное положение его центра масс. Затем сравнивают с положением видимой яркой галактики и находят отклонение.
Если обнаруженное колебание галактики возникает в результате воздействия на нее темной материи, то выводы астрономов противоречат принятой стандартной модели холодной материи. Открытое явление потребует создания новой фундаментальной модели темной материи. По словам авторов, понять причину колебаний центров скоплений помогут более совершенные исследования, в частности результаты проекта «Евклид».
Результаты исследования опубликованы на сайте проекта Hubble
Источник: chrdk.ru
