|
Почему ореолы темной материи ультрадиффузных галактик такие странные
|
|
|
|
Исследование, проведенное совместно физиками из Калифорнийского университета в Риверсайде и Калифорнийского университета в Ирвине, показало, что ореолы темной материи ультрарассеянных галактик очень странные, что ставит вопросы о понимании физиками формирования галактик и структуры Вселенной. Ультрадиффузные галактики называются так из-за их чрезвычайно низкой светимости. Распределение барионов — газа и звезд — в ультрадиффузных галактиках гораздо более разбросано по сравнению с «обычными» галактиками с аналогичными массами.
|
|
|
В следующих вопросах и ответах Хай-Бо Ю, адъюнкт-профессор физики и астрономии UCR, делится своими мыслями о выводах, которые он и Манодж Каплингхат из UCI, его давний сотрудник, опубликовали в The Astrophysical Journal о недавно открытом ультрадиффузном галактики и их ореолы темной материи. К Ю и Каплингхату в исследовании присоединились Демао Конг из Университета Тафтса, а также Филиппо Фратернали и Павел Э. Мансера Пина из Университета Гронингена в Нидерландах. Этой осенью к UCR присоединится первый автор Конг.
|
|
|
|
Вопрос: Что такое гало темной материи?
|
|
|
|
Гало темной материи — это ореол невидимой материи, который пронизывает и окружает галактику или скопление галактик. Хотя темная материя никогда не обнаруживалась в лабораториях, физики уверены, что темная материя, составляющая 85% материи Вселенной, существует.
|
|
|
|
Вопрос: Вы обнаружили, что ореолы темной материи ультрадиффузных галактик очень странные. Что в них странного и с чем вы их сравниваете?
|
|
|
|
Изученные нами сверхдиффузные галактики гораздо менее массивны по сравнению, скажем, с Млечным Путем. Однако они содержат много газа, и их масса газа намного превышает общую звездную массу, что противоположно тому, что мы видим в Млечном Пути. Ультрадиффузные галактики также имеют большие размеры. О распределении темной материи в этих галактиках можно судить по движению частиц газа. Что нас действительно удивляет, так это то, что присутствие самой барионной материи, преимущественно в форме газа, почти достаточно для объяснения измеренной скорости частиц газа и оставляет мало места для темной материи во внутренних областях, где находится большинство звезд и газа. расположены.
|
|
|
|
Это очень удивительно, потому что в случае обычных галактик, массы которых аналогичны массам ультрадиффузных галактик, все наоборот: темная материя преобладает над барионной материей. Чтобы согласовать этот результат, мы заключаем, что эти ореолы темной материи должны иметь гораздо более низкие «концентрации». То есть они содержат намного меньше массы во внутренних областях по сравнению с обычными галактиками. В этом смысле ореолы темной материи ультрадиффузных галактик являются «странными». На первый взгляд можно было бы ожидать, что такие гало с низкой концентрацией настолько редки, что сверхдиффузных галактик вообще не существует. Однако изучив данные современного численного моделирования формирования космической структуры, мы обнаружили, что популяция гало с низкой концентрацией выше, чем ожидалось.
|
|
|
|
Вопрос: Что входило в исследование?
|
|
|
|
Это совместная работа. Филиппо Фратернали и его ученик Павел Э. Мансера Пина являются экспертами в области газовой динамики галактик. Они обнаружили, что ультрадиффузные галактики вращаются медленнее, чем обычные галактики с такими же массами. Мы работали вместе, чтобы интерпретировать данные измерений движения газа в этих галактиках и сделать вывод о распределении их темной материи. Кроме того, мы проанализировали данные моделирования формирования космических структур и идентифицировали гало темной материи, которые обладают такими же свойствами, что и ультрадиффузные галактики.
|
|
|
|
Вопрос: Ваши выводы поднимают вопросы о нашем понимании образования галактик/структуры Вселенной. Как?
|
|
|
|
У нас есть много вопросов относительно формирования и эволюции этих недавно открытых галактик. Например, ультрадиффузные галактики содержат много газа, и мы не знаем, как этот газ удерживается при формировании галактик. Кроме того, наши результаты показывают, что эти галактики могут быть моложе обычных галактик. Формирование ультрадиффузных галактик изучено недостаточно, и требуется дополнительная работа.
|
|
|
|
Вопрос: Что делает ультрадиффузные галактики такими интересными?
|
|
|
|
Это удивительные объекты для изучения из-за их удивительных свойств, как обсуждалось в нашей работе. Недавно обнаруженные сверхдиффузные галактики открывают новое окно для дальнейшего тестирования нашего понимания формирования галактик и, возможно, даже природы темной материи.
|
|
|
|
Источник
|
