Ученые смоделировали формирование галактик из разных типов темной материи

1 min


Темная материя, возможно, была исходным «ингредиентом» для создания первых галактик во Вселенной. Вскоре после Большого взрыва частицы темной материи сгустились в гравитационные «гало», втягивая окружающий газ в свои ядра, которые со временем охлаждались и конденсировались в первые галактики. Хотя темная материя считается основой структуры Ввселенной, ученые очень мало знают о ее природе, поскольку ее частицы до сих пор не обнаружены.

Ученые из Массачусетского технологического института, Принстонского университета и Кембриджского университета обнаружили, что ранняя Вселенная и самые первые галактики выглядели бы очень по-разному в зависимости от природы темной материи. Впервые команда смоделировала, как могло бы выглядеть раннее формирование галактики, если бы темная материя была «нечеткой», а не холодной или теплой.

В наиболее распространенном сценарии темная материя является холодной, состоящей из медленно движущихся частиц, которые, кроме гравитационных эффектов, не взаимодействуют с обычной материей. Считается, что теплая темная материя является немного более легкой и быстрой версией холодной темной материи. А нечеткая темная материя, согласно относительно новой концепции, представляет собой нечто совершенно иное, состоящее из сверхлегких частиц, масса каждой из которых примерно составляет 1 октиллион массы электрона (холодная частица темной материи гораздо тяжелее — примерно в 105 раз массивнее чем электрон).

В своих симуляциях исследователи обнаружили, что если темная материя холодная, то галактики в ранней Вселенной образовали бы почти сферические гало. Но если бы природа темной материи была нечеткой или теплой, ранняя Вселенная выглядела бы совсем иначе — галактики формировались бы сначала в протяженных, похожих на хвост нитях. В нечеткой Вселенной эти нити казались бы полосатыми, как струны на арфе, освещенные звездами.

По мере появления в сети новых телескопов ученые смогут по модели формирования галактик определить, является ли природа темной материи, которая сегодня составляет почти 85% вещества во Вселенной нечеткой, а не холодная или теплая.

«Первые галактики в ранней Вселенной могут пролить свет на то, какой тип темной материи мы имеем сегодня», — расскахывает Марк Фогельсбергер, доцент физики в Институте астрофизики и космических исследований при Массачусетском технологическом институте. «Либо это будет модель нити, и нечеткая темная материя является правдоподобной, либо нет, и мы можем исключить эту модель. Теперь у нас есть план того, как это сделать».

Источник


Понравилось? Поделись с друзьями в соц-сетях!

B-MAG

Новые комментарии:

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

один − один =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.