Темная материя скрыта в нашей Галактике

Темная материя скрыта в нашей Галактике

Где и как концентрируется темная материя? Как обнаружить эту реальность, проявляющуюся в экспериментальных наблюдениях? Американские ученые предполагают, что у этой субстанции может быть не только "пассивная", но и "активная" часть, выявляемая посредством прямых наблюдений. И самое близкое место ее локализации — гало галактики Млечный Путь.

Напомню, что основная трудность в исследовании темной материи состоит в том, что ее составляющие частицы подобны недружелюбным соседям — они преимущественно не взаимодействуют друг с другом! Но если предположить, что хотя бы малая толика частиц темной материи живет по другим правилам, появляется надежда исследовать ее природу.

Интригующую загадку темной материи двадцатый век передал двадцать первому. Ее существование подтверждено наблюдениями, а знания о наличии темной материи радикально изменили представления о составе Вселенной. Теперь он таков: 74 процента — темная энергия, 22 процента — темная материя, и только оставшиеся четыре процента составляет привычное нам барионное вещество: 3,6 процента, собственно львиная доля, отдано межгалактическому газу, и только 0,4 процента — красавицам звездам! Темная материя, о которой размышляют космологи, пока неуловима, но рождается масса предложений о том, как поймать и идентифицировать ее.

Итак, появилась смелая гипотеза о том, что малая часть темной материи нарушает основное правило "невзаимодействия" ее частиц. В современной космологии принято считать, что темной материи в космосе гораздо больше, чем обычной барионной, то есть привычного нам вещества. Однако в масштабах, которые менее галактических пределов, они не имеют влияния друг на друга из-за слабого взаимодействия. Новая работа Лизы Рэндалл (Lisa Randall) в составе авторского коллектива из Гарвардского университета (США) выдвигает предположение о том, что слабо взаимодействующие между собой частицы могут составлять лишь часть темной материи. При этом усложняется представление о самой этой загадочной субстанции, но появляется возможность попытки обнаружения ее по ее "активной" части.

Будущая миссия Европейского космического агентства (ESA) "Гайя", готовящаяся к старту, должна осуществить широчайший массив исследований, в частности, пролить свет на возможность существования гипотетических сильно взаимодействующих частиц темной материи.

Принимая во внимание имеющиеся данные по гало галактики Млечный Путь и находящейся в нем возможной доле темной материи, Лиза Рэндалл с коллегами предположили, что примерно пять процентов от количества темной материи в гало способно взаимодействовать с барионной материей так же, как ее частицы взаимодействуют друг с другом. Из этого предположения следует, что при взаимодействии частицы должны рассеивать энергию при сохранении момента импульса во время вращения гало вокруг галактического центра. Это явление, по мнению авторов, приводит к формированию тонкого диска, подобного видимому галактическому.

Поскольку такой диск из темной материи будет содержать аналоги протонов и электронов в составе темной материи, взаимодействующие посредством гипотетического аналога электромагнетизма, они должны образовывать полные аналоги атомов состава этой субстанции. При осуществлении моделирования неизвестные ядерные силы не были включены в модель. Соответственно, не обсуждалось образование звезд из темной материи.

Однако эта пока фантастическая гипотеза обладает захватывающим очарованием и, возможно, когда-нибудь будет реализована в процессе развития знаний о темной материи. Один из авторов работы, Мэтью Риис (Matthew Reece), высказал смелое предположение о возможностях неуловимой темной материи формировать аналоги иерархических космических образований, подобных барионным. В русле этого предположения Мэтью Риис высказался весьма осторожно: "Вопрос о том, могут ли существовать формы жизни, состоящие из темной материи, не кажется полностью исключенным". Возможно, просто хочется предположить, что доминантная часть Вселенной способна на нечто подобное нашей ноосфере, возникшей на крошечной планете в небольшой Солнечной системе. Но пока проверочных методов не существует, крылатая идея остается в области фантазий.

Для предполагаемого тонкого диска темной материи, которому свойственны принципиальные отличия от гало темной материи, методы проверки гораздо более реальны и их осуществление возможно. Эти методы предсказаны в более ранних работах. Их проверки будут опробованы в будущих космических миссиях. Первая из них — ожидаемая "Гайя", миссия Европейского космического агентства. Теоретическое обоснование таково: будущие данные "Гайи" должны быть проанализированы для поиска отличий гравитационного влияния тонкого уплощенного диска от тяготения более сфероидального галактического гало.

Второй способ проверки связан с аннигиляцей частиц. Если темная материя взаимодействует, как и обычная барионная, то гамма-лучи, следы аннигиляции таких специфичных частиц будут сильно отличаться от тех, что сейчас наблюдаются детекторами космического базирования — "Ферми", PAMELA и AMS-02. Гамма-лучи должны приходить только из тех областей гало, где расположен тонкий диск темной материи. В случае гало область гораздо более широкая. Предположительно, так можно выявить с помощью гамма-лучей источники, их породившие.

Распределение гамма-излучения от аннигиляции сильно взаимодействующих частиц темной материи тоже способно выдать расположение диска. Есть предположение о попытках поймать взаимодействие обычных частиц с частицами темной материи на подземных детекторах. Полагают, что это возможно только в том случае, если диск темной материи и таковой из обычной материи Галактики совпадают, что не представляется обязательным условием. Если же эти диски расположены взаимно перпендикулярно по отношению друг другу, то на Земле обнаружить взаимодействие частиц темной материи не удастся.

Все вышеизложенное пока не подтверждено данными наблюдений. Но гипотезы всегда предшествуют множеству открытий, намечая путь поисков верных решений.

Целесообразность гипотезы очевидна: пусть темная материя инертна к активным взаимодействиям и очень слабо взаимодействует между собой, это не исключает предположения, что малая часть ее состава выявится во взаимодействии, обнаружив свое существование.

Источник: golosscience.com

Комментарии пользователей:
Написал: Шура,
2013-06-16 в 6:55
0
я, похоже, один рассылку читаю...
ответить ›


А Вы что думаете?

Вы можете оставлять комментарии анонимно, или войти на сайт через open ID и использовать любой из ваших существующих аккаунтов (Mail.ru, Вконтакте и т.д.).
Ваше имя:
Контрольное число:
Отправка..
Комментарий:
Похожие новости:
Следы темной материи найдены в галактике Андромеды
Группа исследователей из НАСА обнаружила необъяснимые избытки гамма-излучения в галактике Андромеды, также известной как M31. Это могут быть следы темной материи, говорится на сайте агентства.«Мы полагаем, что темная материя накапливается во внутренних областях Млечного Пути и других галактик, ..
2017-02-27 4152 0 Космос
0
4,4 миллиарда клонов Земли во Вселенной
Одни ли мы во Вселенной? На этот вопрос никто не знает ответа, но и путем анализа последней информации от числа наблюдений и исследований, проведенных учеными из разных стран мира, с помощью телескопов и космических зондов, создается впечатление, однако, что мы не являемся уникальными существами в галактике. Теперь ..
2013-11-10 2339 0 Космос
-2
Астрофизики не нашли темной материи в Солнечной системе
Петербургские астрофизики Николай и Елена Питьевы проанализировали существующие данные о массе и движении тел в Солнечной системе и обнаружили, что темная материя, которая, как считается, заполняет нашу галактику, не оказывает на это движение никакого заметного влияния. Статья ученых принята к публикации в российском ..
2013-07-7 1484 0 Космос
0
В Галактике найдено 5 тысяч новых звездных пузырей
Процессы образования звезд в Млечном пути идут активнее, чем считалось ранее. Это было доказано в рамках эксперимента с участием астрономов -любителей - участников проекта Milky Way Project. Они открыли в нашей Галактике более 5 тысяч "пузырей", которые "выдувают" звезды, а это значительно ..
2012-03-9 1626 0 Космос
0
Ученые обнаружили темную материю возле Солнца
Об уникальном открытии объявила международная научная группа швейцарского Цюрихского университета, сообщает ИТАР-ТАСС. Солнце, от которого полностью зависит биологическая жизнь на Земле, окружено загадочной темной материей. "Мы на 99 процентов уверены, что темная материя находится в непосредственной близости от Земли ..
2012-08-12 1559 0 Космос
0
Ученые обнаружили еще одну гиперскоростную звезду
За последнее десятилетие на счету ученых порядка двадцати открытых гиперскоростных звезд. Очередное открытие получило название LAMOST-HVS1. Относительно нашей системы звезда летит со скоростью 2,3млн км/ч. Новая звезда располагается наиболее близко к нашей планете, хотя расстояние ..
2014-05-10 1348 0 Космос
0
Вокруг Земли увидели «парик» из темной материи
Астрофизики предположили, что темная материя вокруг планет Солнечной системы принимает форму длинных волос. Статья об этом принята к публикации в Astrophysical Journal, а коротко об исследовании сообщается в пресс-релизе НАСА. Темная материя — это гипотетическая форма вещества, которая не испускает электромагнитного ..
2015-11-24 7071 0 Космос
0
Астрономы обнаружили гигантские звезды-вампиры
Оказывается, что самые яркие звезды в нашей галактике чаще всего являются парными, причем отношения в этих парах, мягко говоря, не самые дружественные. Международная группа астрономов изучила более 70 звезд спектрального класса O. Эти светила располагались в 6 звездных кластерах галактики. ..
2012-08-6 1462 0 Космос
0
Исследование грунта Луны: как возникла жизнь в Солнечной системе
Тайна появления жизни в Солнечной системе может быть скрыта в полярных областях Луны, считает руководитель одной из лабораторий Института космических исследований РАН Игорь Митрофанов."Откуда произошла жизнь в Солнечной системе? Если способом переноса, и этот перенос был осуществлен ..
2013-10-16 1693 0 Космос
-1
НАСА и 30 тысяч астрономов-любителей подсчитали число молодых звезд в Галактике
НАСА и 30 тысяч астрономов-любителей в рамках Andromeda Project подсчитали число молодых звезд в Млечном Пути и соседней галактике — Туманности Андромеды. Результаты своих исследований авторы опубликовали в The Astrophysical Journal, а кратко об этом сообщается на сайте агентства. В соседней галактике ..
2015-09-05 2798 0 Космос
0
NASA насчитало более миллиарда внеземных цивилизаций
Сенсационные данные, полученные с помощью космического телескопа "Кеплер", позволили NASA предположить существование более миллиарда планет, способных поддерживать жизнь.Космический телескоп NASA "Кеплер" (Kepler) всего за 136 дней обнаружил 1235 экзопланет. Такие данные NASA стали ..
2011-12-13 2493 0 Космос
0
Бразильские астрономы обнаружили близнеца Солнца
На расстоянии примерно 200 световых лет астрономы из Бразилии обнаружили практически идеального близнеца Солнца. Найденная звезда обладает точно такой же массой, температурой и химической композицией, что и Солнце. Новая звезда получила название HP 56948. По словам Хорхе Мелендеза, астронома из Университета Сан-Паулу ..
2012-05-2 2931 3 Космос
0
Изучением сверхновой SN 2014J займется телескоп Spitzer
НАСА задействовали способности инфракрасного видения космического телескопа Spitzer для анализа недавно обнаруженной сверхновой в галактике M82. Спитцер вместе с несколькими другими инструментами создал подробный портрет звездного взрыва, сообщили в среду представители американского космического агентства. Напомним, ..
2014-02-28 1171 0 Космос
0
НАСА: внеземных цивилизаций - миллиарды
Сенсационные данные, полученные с помощью космического телескопа Кеплер (Kepler), обнадеживают жаждущих контакта... Космический телескоп НАСА Кеплер (Kepler) всего за 136 дней обнаружил 1235 экзопланет. И это после обследования относительно небольшого участка нашей галактики Млечного пути. ..
2011-10-20 3149 2 Космос
0
Хаббл сфотографировал галактику в созвездии Льва
Астрономы, работающие с телескопом «Хаббл», опубликовали фотографию галактики Messier 65. Снимок и его описание доступны на сайте телескопа. Галактика Messier 65 (известная так же как NGC 3623 или M65) была открыта Шарлем Мессье в 1780 году. Она располагается на расстоянии 35 миллионов световых лет в созвездии Льва. M65 относится ..
2013-12-31 1728 0 Космос
1