Астрономы из обсерватории Тартуского университета разработали метод измерения скорости темной материи, который может помочь раскрыть тайны природы этой неуловимой субстанции, составляющей 85% всей материи Вселенной. Эта темная материя невидима, впрочем, ее обнаружили благодаря гравитационным эффектам.
Для определения скорости темной материи астрономы изучают галактики, движущиеся относительно нее. Благодаря движению всего во Вселенной и значительному количеству темной материи нахождение таких галактик оказывается относительно простым.
Галактики, как массивные объекты, притягивают к себе все формы материи, включая темную и видимую материю. Когда темная материя пролегает мимо галактики, последняя воздействует на ее траекторию гравитационным притяжением. Однако, из-за времени, необходимого частицам темной материи для изменения курса, они пролетают мимо галактики до того, как почувствуют важное влияние. Вследствие этого частицы темной материи не попадают в галактику, а движутся за ней. За галактикой плотность материи увеличивается, что вызывает явление динамического трения, замедляя движение галактики.
Сила динамического трения зависит от скорости частиц темной материи и времени, которое галактике требуется для воздействия на их траекторию. Медленные частицы приводят к большей плотности материи вблизи галактики, что вызывает более выразительное замедление.
Если предположить, что галактика, которая вызывает динамическое трение, имеет значительный размер, избыточная плотность позади нее создает различные уровни конфликта в разных точках галактики. Это дифференцированное трение может приводить к неравномерной форме галактики, подобной изменениям формы на Земле из-за приливных циклов, инициированных гравитационным воздействием Луны.
Размер частиц темной материи не важен для метода, поскольку их орбиты обнаруживаются за галактикой, независимо от их размера. Точные результаты могут быть сложными, если частицы темной материи сопоставимы по размеру с галактикой, но современные модели темной материи исключают такой вариант.
Обнаружение односторонних галактик относительно простое, поскольку они составляют около 30% всех галактик во Вселенной. Степень односторонности и глубина изучения внешних частей галактики влияют на легкость обнаружения.
Также важно отметить, что односторонность галактики может быть обусловлена не только динамическим трением. Другие факторы, такие как последствия столкновений галактик или постоянный приток газа, также могут влиять на нее. В случае столкновений можно обнаружить наличие ядра другой галактики или большого звездного гало внутри Вселенной. Односторонность галактики, вызванная притоком газа, требует несколько миллиардов лет для восстановления своей формы.
Следующим шагом ученых будет поиск односторонних галактик во Вселенной для изучения скорости темной материи относительно галактик.
Ранее мы сообщали о том, что нейтронные звезды могут оказаться лучшими детекторами темной материи.
По материалам techexplorist.com
