Темная материя составляет большую часть массы Вселенной и образует каркас, на котором растут галактики.
Читайте далее: 100% восстановление волос: препарат от артрита доказал свою эффективность, некоторые пациенты сообщают о восстановлении роста волос в ходе испытаний.
Новое исследование Вашингтонского университета предлагает астрономам более осторожный, но потенциально более эффективный способ поиска темной материи. Исследование предполагает, что некоторые странные особенности, наблюдаемые в звездных потоках, могут быть вызваны вовсе не темной материей. Вместо этого многие из этих особенностей могут быть созданы самой галактикой.
Это открытие может помочь ученым отличить подлинные признаки темной материи от вводящих в заблуждение сигналов.
Связь с тёмной материей
Наша Галактика Млечный Путь может выглядеть относительно упорядоченной при наблюдении издалека, поскольку большинство её звёзд сосредоточено в широком вращающемся диске. Но область, окружающая галактику, гораздо сложнее. Среди наиболее интересных структур, обнаруженных там, — звёздные потоки — длинные, узкие цепочки звёзд, вращающиеся вокруг галактики.
Звездный поток может образоваться, когда группа звезд, например, звездное скопление или небольшая галактика-спутник, оказывается захваченной гравитацией более крупной галактики. Со временем гравитационное притяжение более крупной галактики растягивает группу звезд, образуя вытянутый поток.
Астрономы особенно интересуются этими потоками, поскольку они ведут себя как чувствительные индикаторы гравитационной среды вокруг них. Даже относительно небольшие изменения гравитации могут оставлять видимые следы в своей форме.
Это побудило ученых рассматривать звездные потоки как потенциальные детекторы темной материи.
Одна из ведущих теорий заключается в том, что небольшие скопления темной материи, известные как субгало, могут возмущать звездные потоки, движущиеся сквозь Млечный Путь. Если сгусток темной материи пройдет рядом со звездным потоком, его гравитация потенциально может вызвать разрыв, изгиб, искривление или другое возмущение в потоке.
На первый взгляд, это кажется идеальным методом для обнаружения чего-то, что нельзя наблюдать напрямую: поискать гравитационные следы, которые оно оставляет.
Но есть проблема. Что если нечто иное, помимо темной материи, может создавать такие же «отпечатки пальцев»? Именно этот вопрос и решили исследовать ученые из Вашингтонского университета.
Тёмная материя составляет большую часть массы Вселенной.
«Темная материя составляет большую часть массы Вселенной и образует каркас, на котором растут галактики, но мы до сих пор не знаем, что это такое», — сказала соавтор Нора Шипп, доцент кафедры астрономии Вашингтонского университета. «Млечный Путь — одна из лучших лабораторий, которые у нас есть для этого, а звездные потоки — один из самых эффективных инструментов внутри него».
Затем исследователи заселили галактики примерно 15 000 смоделированными звездными потоками и позволили виртуальным системам эволюционировать в течение пяти миллиардов лет.
Результаты оказались поразительными. Даже без учета субгало темной материи подавляющее большинство смоделированных потоков образовывали нерегулярные структуры.
Исследователи наблюдали изгибы, повороты, перегибы, зазоры, ответвления, отроги и скопления. Некоторые потоки даже были полностью нарушены гравитационной средой галактик-хозяев.
Новое исследование было направлено на понимание роли, которую играет сама галактика-хозяин, а не скопления темной материи внутри нее, в формировании звездных потоков. Астрономы смоделировали четыре галактики размером с Млечный Путь без каких-либо скоплений темной материи, а затем добавили к ним примерно 15 000 звездных потоков. После пяти миллиардов смоделированных лет команда обнаружила нерегулярности почти в каждом звездном потоке, говорится в пресс-релизе.
«В наших симуляциях сами галактики-хозяева вызывали те же самые аномалии, которые мы наблюдаем в реальных звездных потоках», — сказал ведущий автор Арпит Арора, научный сотрудник Вашингтонского университета в области астрономии. «Теперь, когда мы можем предсказать, что делает сама галактика-хозяин, мы можем начать выделять ту часть аномалий, за которую отвечает темная материя».
Причиной этих неровностей была структура самих галактик. В каждой смоделированной галактике звезды были распределены по диску несколько неравномерно, создавая области большей и меньшей плотности, чтобы имитировать состав реальной галактики, подобной нашей. По мере того, как смоделированные потоки звезд проходили через более плотные области пространства, они изгибались и разрывались под воздействием неровного гравитационного ландшафта.
Арора ожидал, что галактики-хозяева внесут некоторые искажения в потоки, но их огромное количество застало его врасплох.
«Мы обнаружили, что почти все ручьи имели те или иные структурные особенности, — сказал Арора. — Поэтому представление о том, что ручьи от природы тонкие и гладкие, оказалось не совсем верным».
Больше новостей из мира науки
Посмотреть все 
Научный труд Science утверждает, что окаменелость с 24 лапами возрастом 324 миллиона лет показывает, как насекомые перешли на сушу.
Sourse: interestingengineering.com
