Темная материя отделилась при столкновении скоплений галактик — открытие астрофизиков
Ученые заметили, как в столкновении двух гигантских скоплений галактик темная материя отделяется от обычной и улетает вперед подобно непривязанному грузу при столкновении автомобилей. Разные силы останавливают автомобили, но груз под действием инерции продолжает двигаться. Исследование вышло в Astrophysical Journal, о нем сообщает Калтех. Такое явление ранее не наблюдалось в подобном виде. Ученые надеются, что это открытие предоставит новые данные о свойствах и поведении таинственной темной материи, которая доминирует во Вселенной.
Темная материя остается одной из великих загадок Вселенной. Мы не знаем ее природу и не можем напрямую обнаружить. Однако, согласно расчетам ученых, лишь около 15% материи во Вселенной составляет обычная материя, которую мы можем видеть и измерять. Оставшиеся 85% — это невидимая и неуловимая темная материя, которая взаимодействует с обычной материей исключительно через гравитацию. Обычные галактики, такие как наша, существуют внутри огромных облаков темной материи. Эти гигантские структуры образуют космическую паутину, гравитационно соединяя галактики и скопления.
При столкновении гигантских скоплений большинство галактик внутри них остаются невредимыми, но огромные облака газа в межгалактическом пространстве сталкиваются, нагреваясь и становясь турбулентными. При этом обычная материя начинает электромагнитно взаимодействовать, замедляясь под воздействием тормозящих сил. Темная материя же остается равнодушной к этим влияниям и продолжает двигаться вперед.
Ориентация сливающихся скоплений MACS J0018.5+1626 позволила ученым уникальным образом измерить скорости материи внутри. Предыдущее измерение проводилось на столкновении скоплений, которые мы видим сбоку. MACS J0018.5+1626 расположена так, что одно скопление движется прямо к нам, а другое от нас.
Исследователи использовали различные методы для измерения скоростей темной и обычной материи. Скорость темной материи была определена путем измерения скорости галактик внутри скоплений на основе доплеровского сдвига света, когда свет растягивается или сжимается при движении галактик. Этот метод вполне надежен для измерения скорости в космосе.
Для измерения скорости обычной материи ученые использовали эффект Сюняева-Зельдовича (изменение интенсивности реликтового излучения из-за взаимодействия с элекронами горячего межзвездного и межгалактического газа). Это позволило ученым определить скорость и направление движения материи в скоплениях, различив значительную разницу в скоростях между обычной и темной материей.
«У нас есть новый метод прямых наблюдений, который показывает, что темная материя ведет себя иначе, чем обычная», — говорит Эмили Силич, ведущий автор исследования.
