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:

		NASA показало, как во Вселенной распределена тёмная материя по сравнению с барионной
		«Уэбб» определил далекую галактику, из которой исходит загадочный всплеск энергии
		JWST обнаружил, что ранние галактики уже наполняли Вселенную тяжелыми элементами

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