Ранняя вселенная и темная материя
Новые наблюдения ученых Европейской южной обсерватории (ESO) говорят о том, что 10 миллиардов лет назад, другими словами в эру образования большинства галактик, в массивных галактиках с активным звездообразованием преобладало «простое» барионное вещество. на данный момент влияние загадочной чёрной материи на галактики значительно больше. Неожиданный вывод о том, что в ранней Вселенной чёрной материи было намного меньше, чем сейчас, сделан на основании наблюдательных данных, взятых на Весьма Громадном Телескопе ESO.
Изучение представлено в четырех статьях, одна из которых размещена в издании Nature. Коротко о работе ученых рассказывается в пресс-релизе ESO.
© ESO/L. Calcada
Мы видим простое вещество Вселенной в форме ярко сияющих звезд, светящегося газа и пылевых туч. Чёрная материя не излучает, не поглощает и не отражает свет; ее присутствие проявляется лишь в ее гравитационном действии на простое вещество.
Лишь существованием чёрной материи возможно растолковать, из-за чего внешние части родных к нам спиральных галактик вращаются стремительнее, чем это теоретически определяется замечаемой массой простого вещества в этих галактиках. Диск спиральной галактики совершает один оборот за время порядка сотен миллионов лет.
В ядрах спиральных галактик отмечается высокая концентрация звезд, но по мере удаления от центра галактики плотность светящегося вещества падает. Если бы масса галактики всецело определялась простым веществом, более разреженные внешние области галактик вращались бы медленнее, чем плотные центральные области.
Но наблюдения родных к нам спиральных галактик говорят о том, что их внешние и внутренние области вращаются приблизительно с одной и той же скоростью. «Плоские кривые вращения» говорят о том, что в спиральных галактиках должно находиться большое количество несветящегося вещества в форме гало из чёрной материи, окружающего галактический диск.
Сравнительно не так давно интернациональная несколько астрологов под управлением Райнхарда Гензеля (Reinhard Genzel) из Университета внеземной физики Общества Макса Планка в Гархинге (Германия) при помощи приемников KMOS и SINFONI на Весьма Громадном Телескопе ESO в Чили [2] измерила вращение шести массивных галактик с активным звездообразованием в дальней Вселенной, в эру, в то время, когда появилось большая часть галактик, другими словами 10 миллиардов лет назад.
Итог их измерений был неожиданным: в отличие от спиральных галактик в современной Вселенной, внешние области этих далеких галактик вращаются медленнее, чем внутренние, что свидетельствует, что в том месте меньше чёрной материи, чем предполагалось.
«Страно не то, что скорости вращения галактик были непостоянными, в противном случае, что они уменьшаются с расстоянием от центров галактик, – говорит Райнхард Гензель, первый создатель статьи в издании Nature. – Этому возможно два объяснения. Во-первых, быть может, что в большинстве ранних массивных галактик преобладает простое вещество, а чёрная материя играется значительно менее большую роль, чем в современной нам Вселенной.
Во-вторых, диски ранних галактик, быть может, значительно более турбулентны, чем у спиральных галактик, каковые мы видим в отечественном космическом окружении».
По-видимому, оба этих результата проявляются все в основном по мере того, как астрологи попадают все глубже и глубже вовнутрь ранней Вселенной. Получается, что спустя 3-4 миллиарда лет по окончании Громадного Взрыва газ в галактиках успел сконцентрироваться в плоские вращающиеся диски, а чёрная материя образовывала около них сферические гало, значительно более протяженные, чем гало около нынешних галактик.
И по-видимому прошли еще миллиарды лет, перед тем как чёрная материя сконденсировалась до таковой степени, дабы ее влияние начало сказываться на скоростях вращения внешних областей современных галактических дисков.
Такое объяснение согласуется и с тем, что, как показывают наблюдения, ранние галактики значительно богаче газом и существенно компактнее, чем современные.
Шесть изученных галактик принадлежат к громадной выборке ста далеких галактических дисков с активным звездообразованием, изображения которых взяты с приемниками KMOS и SINFONI на Весьма Громадном Телескопе ESO в обсерватории Параналь в Чили. В дополнение к обрисованным выше измерениям личных галактик, суммированием не сильный сигналов от вторых галактик была взята средняя кривая их вращения, которая кроме этого говорит о том, что скорость вращения падает с повышением расстояния от центров галактик.
К тем же выводам привело и изучение 240 звездообразующих галактических дисков.
Детальное моделирование говорит о том, что в то время, как у современных галактик простое вещество, в большинстве случаев, образовывает приблизительно половину массы, на самых громадных красных смещениях оно всецело определяет динамику галактик.
Новый итог не ставит под сомнение тот факт, что чёрная материя есть фундаментальным компонентом Вселенной и господствует над простым веществом по массе. Его значение в том, что чёрная материя на ранних этапах развития Вселенной была распределена в галактических дисках и вне их не так, как на данный момент.
Источник: polit.ru
Чёрная башня — Русский Трейлер (2017) | MSOT
