Тъмната материя на джудже галактика е скрита в деформацията на пространството-време

Има няколко неща, които ни вълнуват повече от тайните на тъмната материя и изкривяването на пространството-време, но когато сте увити в зашеметяващ образ на пръстена на Айнщайн, знаете, че сте в нещо специално.

През 2014 г. в Чили бе наблюдаван удивителен космически изрод по време на дългосрочната си кампания. Тя видя далечна галактика, изкривена до неузнаваемост от гравитационното поле на масивна галактика на преден план. Това е така нареченият "пръстен на Айнщайн", наречен на общата теория на относителността на Айнщайн, който предвижда, че пространството-време може да се огъва от наличието на мощно гравитационно поле.

В този случай на преден план е галактика пред по-далечна галактика, разположена на около 12 милиарда светлинни години от Земята, в резултат на което светлината на далечна галактика се огъва, за да премине около изкривено пространство-време. Резултатът е почти съвършен кръг от галактическа светлина, взет от ALMA като един от най-известните примери за гравитационно лещиране. Гравитационното лещиране е често срещано в дълбоките космически наблюдения, когато масивните галактики и купчини галактики огъват пространството-време като пластичен гумен лист, често създавайки „изкривен” ефект на огледалото, който нарушава наблюдаваните форми на далечни галактики, чиято светлина е заобиколена от сложен пространствено-времеви пейзаж. Но понякога, както се оказа в този пример, подравняването може да бъде толкова съвършено, че светлината на далечна галактика може да бъде деформирана около симетричния преден план на галактиката, създавайки пръстен, наподобяващ пламък на свещ зад лупа. Гравитационните лещи са естествените увеличаващи лещи на Вселената и те се използват с космическия телескоп Хъбъл, например за увеличаване на нейната наблюдателна мощ в рамките на проекта Frontier Fields.

Въпреки че изглежда като перфектен пръстен, това специално наблюдение на гравитационната леща "SDP.81" има някои малки изкривявания на пръстена и астрономите са използвали тези изкривявания, за да открият наличието на невидима джудже галактика, разположена в непосредствена близост до по-масивната леща галактика. И тази малка купчина звезди е пълна с тъмна материя.

"Ние можем да намерим тези невидими обекти по същия начин, по който можете да видите дъждовните капки по прозореца," каза Яшар Хезаве от Станфордския университет, Калифорния, в изявление. - Знаете, че са там, защото изкривяват образа на фоновите обекти. Дъждовни капки леко пречупват светлината, изкривявайки светлината, минаваща през прозореца; По същия начин гравитационното поле на невидима джудже галактика създава малки изкривявания в пръстена на Айнщайн, разкривайки присъствието му в малката деформация на пространството-време.

Намирането на това изкривяване и разбирането, че то се дължи на наличието на невидима галактика, не беше лесна задача и изискваше огромни изчислителни разходи, изискващи по-специално време на един от най-мощните суперкомпютри в света - Националната научна фондация Blue Waters. Поради близостта си до по-голяма галактика, изчислената му маса и липсата на оптични данни, екипът на Хезаве смята, че са открили много мрачна джуджета, доминирана от тъмна материя.

Според прогнози големите галактики трябва да имат голяма популация от сателитни карликови галактики, но астрономическите изследвания могат да открият само няколко примера. Нашата галактика, както е известно, има около 40 такива сателита, но моделите предсказват, че трябва да има хиляди подобни.

"Това несъответствие между наблюдаваните и прогнозираните данни за броя на спътниците е основен проблем в космологията в продължение на почти две десетилетия, някои изследователи дори го наричат" криза ", каза членът на екипа Нийл Далал от Университета на Илинойс. "Ако тези джуджета са изработени от тъмна материя, това може да обясни несъответствието, което предполага ново разбиране за истинската природа на тъмната материя."

Сега има надежда, че много други гравитационни лещи могат да бъдат изследвани, за да се търсят изкривявания, причинени от други джуджета с господство на тъмна материя, и се надяваме да обясним откъде идва тази странна разлика в наблюденията в сравнение с теорията. Ако можем да направим това, тогава може би ще можем по-добре да изясним тъмните модели на материята и да отидем стъпка по-близо до разбирането защо тъмната материя съставлява 85 процента от общата маса във Вселената.

Коментари (0)
Популярни статии
Търсене