Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Хаббл обнаружил небольшие скопления темной материи

Хаббл обнаружил небольшие скопления темной материи
В поисках темной материи астрономы ведут охоту на призраков. Потому что темная материя - невидимая субстанция, которую нельзя увидеть напрямую.


И все же она составляет основную массу Вселенной и образует леса, на которых строятся галактики. Темная материя - гравитационный «клей», который удерживает вместе галактики и скопления галактик. Астрономы могут обнаружить её присутствие косвенно, измерив, как её гравитация влияет на звезды и галактики.

Таинственная субстанция состоит из иного материала, чем звезды, планеты и люди. Этим материалом является нормальная барионная материя, состоящая из электронов, протонов и нейтронов. Но темная материя может быть некой неизвестной субатомной частицей, которая слабо взаимодействует с нормальной материей.

Популярная теория гласит, что частицы темной материи двигаются не очень быстро, что облегчает их слипание. Согласно этой идее, Вселенная содержит широкий диапазон концентраций темной материи, от малой до большой.

Астрономы обнаружили скопления темной материи вокруг галактик крупных и средних размеров. Используя Хаббла и новую технику наблюдения, астрономы обнаружили, что темная материя образует гораздо меньшие скопления.

Исследователи искали небольшие концентрации темной материи в данных Хаббл, измеряя, как влияет свет от далеких квазаров, когда путешествует в космосе. Квазары - яркие ядра очень далеких галактик. Изображения Хаббл показывают, что свет от этих изображений квазаров искажен и увеличен силой тяжести массивных галактик переднего плана из-за гравитационного линзирования. Астрономы использовали эффект линзирования, чтобы обнаружить небольшие скопления темной материи. Скопления расположены вдоль линии визирования телескопа к квазарам, а также внутри и вокруг линзирующих галактик на переднем плане.

Результат астрономов подтверждает одно из фундаментальных предсказаний широко принятой теории «холодной темной материи».

Согласно этой теории, все галактики образуют и заключены в облака темной материи. Сама темная материя состоит из медленно движущихся или «холодных» частиц, которые собираются вместе, образуя структуры, от сотен тысяч раз превышающих массу галактики Млечный путь до комков, массой коммерческого самолета.

Наблюдение Хаббла дает новое понимание природы темной материи и ее поведения. «Мы сделали очень убедительный обсервационный тест для модели холодной темной материи, и она проходит блестяще», - сказал Томмазо Треу из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), член группы наблюдателей.

Обнаружение мельчайших образований темной материи путем поиска встроенных звезд может быть трудным или невозможным, поскольку в них содержится очень мало звезд.

Концентрации темной материи были обнаружены вокруг больших и средних галактик, но до сих пор не было обнаружено гораздо меньших скоплений темной материи. В отсутствие данных наблюдений за такими мелкими скоплениями некоторые исследователи разработали альтернативные теории, в том числе «теплую темную материю». Эта идея предполагает, что частицы темной материи быстро движутся, перемещаясь слишком быстро, чтобы слиться и образовать меньшие концентрации. Новые наблюдения не подтверждают этот сценарий, обнаруживая, что темная материя "холоднее", чем это должно быть в альтернативной теории теплой темной материи.

«Астрономы уже проводили другие наблюдательные тесты теорий темной материи и раньше, но наши предоставляют наиболее убедительные доказательства присутствия небольших скоплений холодной темной материи. Объединив последние теоретические предсказания, статистические инструменты и новые наблюдения Хаббла, мы теперь получили гораздо более надежный результат, чем это было возможно ранее», сказала Анна Ниренберг из Лаборатории реактивного движения НАСА, руководитель исследования Хаббла.


Охота на темную материю, лишенную звезд, оказалась сложной задачей. Исследовательская группа Хаббла использовала технику, в которой не нужно было искать гравитационное влияние звезд как индикаторов темной материи. Команда нацелена на 8 мощных и отдаленных квазаров (области вокруг активных черных дыр, которые излучают огромное количество света). Астрономы измерили, как свет, испускаемый кислородом и неоновым газом, искажается гравитацией массивной галактики переднего плана, которая действует как увеличительная линза.

Используя этот метод, команда обнаружила скопления темной материи вдоль линии визирования телескопа к квазарам, а также внутри и вокруг промежуточных линзирующих галактик. Концентрации темной материи, обнаруженные Хабблом, в 1/10000 - 1/100000 раз превышают массу гало темной материи Млечного Пути. Многие из этих крошечных концентраций не содержат даже небольших галактик, и поэтому их невозможно обнаружить традиционным методом поиска звезд.

8 квазаров и галактик были выровнены настолько точно, что эффект гравитационного линзирования дал 4 искаженных изображения каждого квазара. Эффект, как если смотреть в зеркало. Такие изображения квазаров редки из-за почти точного выравнивания, необходимого между галактикой переднего плана и фоновым квазаром. Тем не менее, исследователи нуждались в нескольких изображениях для проведения более детального анализа.

Присутствие скоплений темной материи изменяет кажущуюся яркость и положение каждого искаженного изображения квазара. Астрономы сравнили эти измерения с предсказаниями того, как будут выглядеть изображения квазара без влияния темной материи. Исследователи использовали измерения, чтобы вычислить массы крошечных концентраций темной материи. Для анализа данных исследователи также разработали сложные компьютерные программы и методы интенсивной реконструкции.

Исследователи использовали широкоугольную камеру 3 Хаббла, чтобы захватывать ближний инфракрасный свет от каждого квазара и распределять его по цветам компонентов для изучения с помощью спектроскопии. Уникальные излучения фоновых квазаров лучше всего видны в инфракрасном свете. «Наблюдения Хаббла из космоса позволяют нам проводить эти измерения в галактических системах, которые были бы недоступны при более низком разрешении наземных телескопов, а атмосфера Земли непрозрачна для инфракрасного света, который нужно наблюдать», - объяснил Саймон Биррер из UCLA.

Количество небольших структур, обнаруженных в исследовании, дает больше подсказок о природе темной материи. «Свойства частиц темной материи влияют на то, сколько сгустков образуется», - объяснил Ниренберг. «Это означает, что можно узнать о физике частиц темной материи, посчитав количество маленьких структур».

Но тип частиц, из которых состоит темная материя, до сих пор остается загадкой. «В настоящее время в лаборатории нет прямых доказательств существования частиц темной материи», - сказал Биррер. «Физики элементарных частиц даже не говорили бы о темной материи, если бы космологи не сказали, что она существует, основываясь на наблюдениях за ее эффектами. Когда мы, космологи, говорим о темной материи, мы спрашиваем: «Как она управляет появлением Вселенной? И в каких масштабах?»

Астрономы смогут проводить последующие исследования темной материи, используя будущие космические телескопы НАСА: космический телескоп Джеймса Уэбба и широкоугольный инфракрасный обзорный телескоп (WFIRST). Уэбб сможет эффективно получать измерения для всех известных квазаров с четырьмя линзами. Точность WFIRST и большое поле зрения помогут астрономам проводить наблюдения за всей областью пространства, затронутой огромным гравитационным полем массивных галактик и скоплений галактик. Это поможет исследователям раскрыть еще много этих редких систем.

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
0
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
1
Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Впервые представлен бестопливный генератор электроэнергии от компании Neutrino Energy Group

Технологическое развитие экономики и общества неразрывно связано с появлением новых материалов и исследованием их свойств, в частности наноматериалов.

Если проанализировать наиболее критичные области экономики, которые находятся сегодня в эпицентре санкций и антисанкций, - это энергоресурсы и IT, в первую очередь, разработки различных чипов. Но развитие любой из стран, в первую очередь, попадающих под различные ограничения, показывает, что не только правительста и госкомпании, но и национальный бизнес готов направлять финансовые инвестиции и ин...
27.01.23 18:23
0
0
Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Тороидальные винты: бесшумный переворот в воздухе и воде

Такие винты странной формы с витыми тороидами выглядят как революционное достижение для авиации и морского сектора. Радикально тише, чем традиционные пропеллеры как в воздухе, так и в воде, они также демонстрируют значительный прирост эффективности.

Пропеллеры предназначены для подачи воздуха или воды и использования вращательного движения для их проталкивания. В некотором смысле они являются эволюцией винта Архимеда, который использовался в Древнем Египте за тысячи лет до того, как он был описан Архимедом в 234 году до нашей эры. Однако для устройств, предназначенных для вращения, в течение очень долгого времени было мало революционных изме...
27.01.23 16:16
0
0
Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутренняя часть нашей планеты — очень загадочное место, и теперь ученые раскрыли новую странную тайну. Согласно новому исследованию, внутреннее ядро Земли недавно перестало вращаться относительно поверхности в рамках многолетнего цикла.

С тысячами километров горных пород на пути трудно получить хорошее представление о том, что именно происходит в центре Земли. Ученым приходится изучать его косвенно, измеряя изменения магнитного поля, древние кристаллы или то, как сейсмические волны от землетрясений распространяются сквозь разные слои. Это помогло геологам узнать новые детали, в том числе то, что ядро могло состоять из суперионног...
26.01.23 10:17
0
0
Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты раскрывают вероятное происхождение летучих химических веществ Земли

Метеориты рассказали исследователям о вероятном далеком происхождении летучих химических веществ Земли, некоторые из которых составляют строительные кирпичики жизни.

Они обнаружили, что около половины земных запасов летучего элемента цинка приходится на астероиды, происходящие из внешней части Солнечной системы — части за поясом астероидов, который включает планеты Юпитер, Сатурн и Уран. Предполагается, что из этого материала были получены и другие важные летучие вещества, такие как вода. Летучие вещества — это элементы или соединения, которые переходят из тв...
28.01.23 14:04
0
0
Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутреннее ядро Земли перестало вращаться?

Внутренняя часть нашей планеты — очень загадочное место, и теперь ученые раскрыли новую странную тайну. Согласно новому исследованию, внутреннее ядро Земли недавно перестало вращаться относительно поверхности в рамках многолетнего цикла.

С тысячами километров горных пород на пути трудно получить хорошее представление о том, что именно происходит в центре Земли. Ученым приходится изучать его косвенно, измеряя изменения магнитного поля, древние кристаллы или то, как сейсмические волны от землетрясений распространяются сквозь разные слои. Это помогло геологам узнать новые детали, в том числе то, что ядро могло состоять из суперионног...
26.01.23 10:17
0
4
Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Двигатели спутников могут стать намного мощнее

Считалось, что двигатели на эффекте Холла, широко используемые на орбите, должны быть большими для создания большей тяги. Новое исследование Мичиганского университета предполагает, что небольшие двигатели Холла могут генерировать гораздо большую тягу, что потенциально делает их кандидатами для межпланетных миссий.

«Раньше люди думали, что можно пропустить только определенное количество тока через площадь двигателя, что, в свою очередь, напрямую переводится в то, сколько силы или тяги получится создать на единицу площади», — сказал Бенджамин Йорнс, доцент аэрокосмической техники Университета штата Массачусетс, возглавивший исследование нового Холловского двигателя. Команда бросила вызов этому пределу, запус...
25.01.23 12:18
0
4
Миллиарды небесных объектов обнаружены в новом обзоре Млечного Пути

Миллиарды небесных объектов обнаружены в новом обзоре Млечного Пути

Астрономы выпустили гигантский обзор галактической плоскости Млечного Пути. Новый набор данных содержит ошеломляющие 3,32 миллиарда небесных объектов —самый большой такой каталог на сегодняшний день.

Данные для этого беспрецедентного исследования были получены с помощью Dark Energy Camera, созданной Министерством энергетики США в Межамериканской обсерватории Национального научного фонда Серро-Тололо в Чили, программа NOIRLab. Галактика Млечный Путь содержит сотни миллиардов звезд, мерцающие области звездообразования и возвышающиеся темные облака пыли и газа. Отображение и каталогизация этих о...
19.01.23 12:29
0