Владимир Моисеев – Краткая история астрономии. Том 11. Темная материя (страница 30)
Ноябрь 2020
Астрономы нашли простое объяснение непростой проблеме дефицита темной материи в далекой галактике NGC 1052-DF4: похоже, большую часть ее поглотила более крупная соседняя галактика. Об этом рассказывается в статье, опубликованной в Astrophysical Journal
Несколько лет назад ученые обнаружили весьма необычные ультрадиффузные галактики NGC 1052-DF2 и NGC 1052-DF4, совсем тусклые из-за небольшого количества входящих в них звезд. Но главной их странностью стал дефицит темной материи: расчеты показали, что в DF2 и DF4 ее содержится на порядки меньше, чем предсказывают существующие теории. С тех пор астрономы регулярно возвращаются к этой загадке с новыми идеями и объяснениями, а некоторые даже выдвигают на этой основе весьма экзотические гипотезы о природе темной материи.
Наблюдения галактики NGC 1052-DF4, проведенные космическим телескопом Hubble и наземными инструментами IAC80 и GTC, объясняют дефицит в ней темной материи вполне обычной причиной: влиянием гравитации соседней и более крупной галактики NGC 1035. Сближаясь с DF4, она перетягивает ее темную материю, но пока не так заметно воздействует на популяции звезд, находящихся ближе к центру.
Международная команда астрономов во главе с Мирейей Монте (Mireia Montes) из австралийского Университета Нового Южного Уэльса рассмотрела распределение звезд и шаровых скоплений в DF4. Шаровые скопления возникают в результате периода интенсивного звездообразования и рождения новых светил в общей «звездной колыбели» обширного газопылевого облака.
Положение этих скоплений в DF4 показало, что они «утаскиваются» соседней галактикой, увлекаясь приливными хвостами, которые вытягиваются в ее сторону. При этом с этими хвостами связано не более семи процентов от всех звезд DF4. Это позволяет заключить, что галактика находится лишь на первых этапах взаимодействия с NGC 1035 и поглощения ею. Однако, поскольку темная материя распределена далеко за пределами населенных звездами областей DF4, большая часть ее уже потеряна. Со временем NGC 1035 поглотит и звезды.
naked-science.ru, 27 ноября 2020, Сергей Васильев
https://naked-science.ru/article/astronomy/nehvatku-temnoj-materii-v-dalekoj-galaktike-obyasnili-vliyaniem-massivnoj-sosedki
Журнал Astrophysical Journal. 2020
Мирейя Монте (Mireia Montes) из австралийского Университета Нового Южного Уэльса
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/abc340
Глава 11-9-6
Данные, собранные «Хабблом», подтверждают недостаток темной материи в галактиках
Июнь 2021
Самые точные на сегодняшний день измерения параметров ультрадиффузной галактики NGC1052-DF2 (DF2) подтверждают, что в этой галактике наблюдается недостаток темной материи. В результате этих новых измерений командой под руководством Зили Шен (Zili Shen) из Йелльского университета, США, было получено значение расстояния в 22,1 +/- 1,2 мегапарсека. Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.
Эти результаты основаны на 40 орбитах космического телескопа Hubble («Хаббл») и анализе под названием tip of the red giant branch («вершина ветви красных гигантов», TRGB), являющимся «золотым стандартом» таких высокоточных измерений. В 2019 г. команда опубликовала результаты измерений расстояния до соседней ультрадиффузной галактики NGC1052-DF4 (DF4), основанные на 12 орбитах «Хаббла» и TRGB-анализе, которые демонстрировали убедительные признаки отсутствия темной материи.
Кроме подтверждения ранних результатов измерения расстояния, данные, собранные при помощи «Хаббла», подтверждают, что изучаемые галактики почти не содержат или не содержат вовсе темной материи. Если бы галактика DF2 находилась ближе к Земле, она была бы значительно менее яркой и менее массивной, и галактике требовалась бы темная материя для объяснения эффектов.
Темная материя часто рассматривается как важный компонент галактик, однако это исследование представляет доказательства того, что ее присутствие не является необходимым. В случае галактик DF2 и DF4 исследователи смогли объяснить движение звезд, исходя только лишь из звездных масс.
astronews.ru, 18 июня 2021
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20210618193206
Журнал Astrophysical Journal Letters. 2021
Глава 11-9-7
Древнее столкновение оставило цепочку галактик без темной материи
Мая 2022
Астрономы обнаружили структуру из десятка карликовых галактик, вытянутых неровной цепочкой и лишенных темной материи. Возможно, все это — останки космической катастрофы, которая разметала пару древних галактик на куски. Статья опубликована в журнале Nature.
Движения далеких звезд и галактик показывают, что они испытывают притяжение невидимой темной материи (ее несколько раз больше, чем обычного вещества, из которого сложены сами галактики и звезды). Природа темной материи остается неизвестной, однако именно она определяет формирование крупномасштабных структур Вселенной, доминирует в звездных скоплениях, галактиках и их скоплениях.
Лишь недавно астрономы стали открывать галактики, вовсе лишенные темной материи либо содержащие ее в крайне незначительном количестве. Как, например, карликовая NGC 1052-DF2 (или просто DF2), которую пару лет назад нашла команда Питера ван Доккума (Pieter van Dokkum) из Йельского университета. С тех пор обнаружили еще несколько подобных объектов, включая DF4, расположенную возле DF2. Эти галактики весьма озадачивают ученых, пытающихся понять, как те могли сформироваться без темной материи или как они ее потеряли.
Одна из гипотез связывает их появление со столкновениями галактик. В результате такой «аварии» массы их темной материи могут продолжить свой путь, пройдя друг друга насквозь. А вот облака обычного вещества испытывают давление друг друга, замедляются, взаимодействуя, — и отделяются от темного вещества. На такой сценарий указывает и новая статья ван Доккума и его коллег, опубликованная в журнале Nature.
Наблюдения за DF2 и DF4 показали, что траектории этих галактик стали расходиться из общей точки около восьми миллиардов лет назад. Более того, вместе с ними начали движение и другие карликовые галактики, бедные темной материей. Сегодня DF2 и DF4 входят в целую цепочку, включающую от семи до 11 таких объектов, расположенных от нас на расстоянии около 70 миллионов световых лет.
Ученые предполагают, что эта структура может быть следом одной внушительной и древней катастрофы. Тогда галактики, столкнувшись, потеряли темную материю, а их обычное вещество, взаимодействуя, образовало новые скопления, которые растянулись цепочкой карликовых галактик. У лидирующего конца получившейся в результате структуры астрономы заметили образования, похожие на сгустки темной материи, — возможные останки того же столкновения.
naked-science.ru, 19 мая 2022, Сергей Васильев
https://naked-science.ru/article/astronomy/drevnee-stolknovenie-ostavilo-tsepochku
Питер ван Доккум (Pieter van Dokkum) из Йельского университета.
https://www.nature.com/articles/s41586-022-04665-6
Часть 11-10
Карты и обзоры
Содержание
(том – часть –глава)
11-10-1. Карта темной материи помогает ученым проникнуть в тайны истории ранней Вселенной
11-10-2. Опубликована карта распределения масс от Dark Energy Survey
11-10-3. Получены первые результаты нового обзора темной материи
11-10-4. Астрономы построили самые детальные карты распределения темной материи
11-10-5. Космологи создают новую карту движения темной материи
11-10-6. Ученые создали новую трехмерную карту распределения темной материи
11-10-7. Разработана новая карта темной материи, способная изменить понимание физики
11-10-8. Обзор неба Dark Energy Survey дает новые сведения об эволюции Вселенной
Глава 11-10-1
Карта темной материи помогает ученым проникнуть в тайны истории ранней Вселенной
Июль 2015
Исследователи из Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), Токийского университета и других научных учреждений во главе с доктором Сатоши Миузаки из Центра перспективных технологий NAOJ начали обзор обширной области неба, ставящий целью выяснение распределения темной материи во Вселенной при помощи новой широкоугольной камеры Hyper Suprime-Cam, которая установлена на телескопе «Субару», расположенном на Гавайях.
Результаты первичных наблюдений, охватывающих область неба в 2,3 квадратных градуса, находящуюся в созвездии Рака, продемонстрировали девять крупных сгустков темной материи, масса каждого из которых сопоставима с массой скопления галактик. Исследования распределения темной материи во Вселенной и его изменения со временем необходимы для понимания роли темной энергии, которая управляет расширением Вселенной.
Эти первые результаты показали, что астрономы теперь располагают методами и инструментами, необходимыми для понимания темной энергии. Следующим шагом исследовательской группы станет расширение поля наблюдений, охватываемого обзором, до одной тысячи квадратных градусов на небе.