Астрономы установили влияние темной материи на эволюцию галактик

Исследование впервые выявило наблюдательные доказательства того, что эволюция и свойства галактик обусловлены не только массой звезд, которые они содержат, но и влиянием окружающих их гало темной материи.

Об этом рассказывают в Канарском институте астрофизики (IAC), передают OstanniPodii.com.

Темная материя составляет около 85% всей материи во Вселенной. Хотя обычная материя поглощает, отражает и излучает свет, темную материю невозможно увидеть непосредственно, что затрудняет её обнаружение. Об её существовании можно судить по её гравитационному воздействию на видимую материю - материал, из которого формируются звезды, планеты и другие объекты в космосе.

Галактики состоят из этих двух типов материи. Темная материя распределена в гало - огромных структурах, окружающих галактики, тогда как обычная материя в основном присутствует в центральных областях, где находится большинство звезд.

Традиционно наблюдательные исследования эволюции галактик сосредотачивались на роли обычной материи, даже если она составляет довольно малую долю массы галактики. Десятилетиями существовали теоретические предсказания о влиянии темной материи на эволюцию галактик. Однако, несмотря на многочисленные усилия, четкого консенсуса по этому поводу нет.

Теперь исследование, проведенное группой ученых из IAC с использованием наблюдательных данных, впервые подтвердило влияние темной материи на эволюцию галактик. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.

"Темная материя имеет очевидное влияние на галактики, поскольку мы можем ее измерить, но влияние на эволюцию галактик, которое мы обнаружили, - это то, что мы предполагали, хотя у нас и не было техники для его изучения с помощью наблюдений", - объясняет Лаура Шольц Диаз, докторантка IAC и первая автор статьи.

Новости по подобной теме:

		Три "красных монстра" в ранней Вселенной бросают вызов современным моделям формирования галактик
		Уэбб и Хаббл показали жуткую пару галактик
		В далеком космосе обнаружена странная галактика

Для изучения влияния темной материи команда сосредоточилась на разнице между массой звезд в галактике и массой, которую можно вычислить из её вращения, называемой общей динамической массой.

Исследование показало, что возраст, содержание металлов, морфология, угловой момент и скорость формирования звезд зависят не только от массы этих звезд, но и от общей массы, а это означает, что она включает компонент темной материи, который соответствует оценкам массы гало.

"Мы видели, что в галактиках с одинаковыми массами звезд их звездная популяция ведет себя по-разному в зависимости от того, в гало больше или меньше темной материи, другими словами, эволюция галактики, от её образования до настоящего времени, модифицируется гало, в котором она содержится. Если гало более или менее массивное, эволюция галактики со временем будет отличаться, и это будет отражаться на свойствах звезд, которые она содержит", - добавляет Игнасио Мартин Наварро, научный сотрудник IAC, соавтор работы.

В будущем команда планирует провести измерения звездных популяций на разных расстояниях от галактического центра и показать, сохраняется ли эта зависимость свойств звезд от гало темной материи на всех радиусах. Следующий шаг в исследовании позволит изучить связь между гало темной материи и крупномасштабной структурой Вселенной.

"Эти гало темной материи не создаются сами по себе, они связаны филаментами, которые являются частью крупномасштабной структуры, называемой космической паутиной", - говорит Шольц. "Кажется, что масса гало изменяет свойства её галактики, но это может быть результатом положения, которое занимает каждое гало в космической паутине. В ближайшие годы мы хотим увидеть влияние этой крупномасштабной структуры в контексте, который мы изучаем", - объясняет она.

Это исследование базируется на 260 галактиках международного проекта CALIFA (Область интегрального поля наследия Калар-Альто), в котором IAC принимает активное участие под координацией Хесуса Фалькона Баррозу, еще одного соавтора работы.

"Это исследование дает спектральную информацию и беспрецедентное пространственное покрытие галактик", - говорит он. "Эти галактики наблюдались в конфигурации с высоким разрешением, чтобы получить детальные измерения их кинематических свойств, что позволило нам очень точно изучить движения звезд и таким образом сделать вывод об общей массе галактик".

• Темная материя
• Галактики