Ученые подтвердили существование темной материи

Более расширенные наблюдения за галактиками опровергли объяснения, по которым наличие темной материи не является обязательным.

Об этом говорится в пресс-релизе Международной школы перспективных исследований (SISSA).

Столь же захватывающая, как и загадочная, темная материя является одной из самых больших загадок астрофизики и космологии. Считается, что она составляет 90% материи во Вселенной, но ее существование было доказано только косвенно и недавно было поставлен под сомнение.

Новое исследование, проведенное SISSA, устраняет недавние сомнения относительно существования темной материи в галактиках, опровергая эмпирические связи в поддержку альтернативных теорий. Исследование, опубликованное в Astrophysical Journal, также предлагает новые представления о понимании природы темной материи и ее взаимосвязь с обычной материей.

В галактиках существует много явлений - от расширения Вселенной до движения звезд - которые нельзя объяснить наличием только барионной материи. Силы притяжения, генерируемая материей, недостаточно для объяснения наблюдаемых гравитационных эффектов. Это привело к теории существования выявленной темной материи и идеи о том, что галактики встроены в ее сферическое гало.

"Три года назад несколько коллег в Западном резервном университете Кейса поставили под большой вопрос наше понимание Вселенной и глубокую работу многих исследователей, ставя под сомнение существование темной материи в галактиках", - объясняет Кьяра Ди Паоло, аспирант по астрофизике в SISSA. "Анализируя кривые вращения 153 галактик, главным образом «классического» спирального вида, они получили эмпирическое соотношение между общим гравитационным ускорением звезд (наблюдаемых) и компонентом, который мы наблюдали бы при наличии только обычной материи в классической ньютоновской теории. Этот эмпирический взаимосвязь, казавшаяся действительной во всех галактиках, которые они анализировали, и при любом радиусе галактики, мотивировала объяснение гравитационного ускорения, без обязательного поднятия вопроса о темной материи, но включая, например, теории модифицированной гравитации, такие как Модифицированная ньютоновская динамика", - указала она.

Ди Паоло и ее сотрудники хотели проверить это соотношение, проанализировав кривые вращения галактик, отличных от классического спирального вида - 72 галактики с низкой поверхностной яркостью (LSB) и 34 карликовые дисковые галактики. Они дали более расширенные результаты, обнаружив взаимосвязь, которая, кроме общего ускорения силы тяжести и его обычного компонента, также включает радиус и морфологию галактик.

"Мы изучили взаимосвязь между общим ускорением и его обычным компонентом в 106 галактиках, получив отличные результаты от тех, которые наблюдались ранее", - объясняет Паоло Салуччи, профессор астрофизики в SISSA и один из авторов исследования. "Это не только демонстрирует неточности описанной ранее эмпирической связи, но и устраняет сомнения относительно существования темной материи в галактиках", - отметил он.

На фото: ускорение (acceleration) как функция радиуса (radius) в NGC 4455 - одной из исследуемых галактик, авторство: Di Paolo.

Читайте еще интересные новости о космосе.