31 июля, 2024 The Astrophysical Journal: обнаружено разделение темной и обычной материи
Фото: Yiannis Kourtoglou / Reuters
Астрономы Калифорнийского технологического института и Гарвардского университета обнаружили уникальный феномен разделения темной и обычной материи в столкновении двух массивных скоплений галактик MACS J0018.5+1626. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
При столкновении галактик темная материя, которая взаимодействует только через гравитацию и не излучает свет, продолжила движение вперед, в то время как обычная материя, взаимодействующая также через электромагнетизм, замедлилась и осталась позади.
Такое разделение темной и нормальной материи наблюдалось и раньше, например, в галактическом скоплении Пуля. Оно состоит из двух сталкивающихся скоплений, в которых горячий газ отстает от темной материи. Ситуация, которая имела место в MACS J0018.5+1626 (впоследствии именуемом MACS J0018.5), похожа, но ориентация слияния повернута примерно на 90 градусов относительно скопления Пуля.
Материалы по теме:
Тихий монстрВ центре Млечного Пути произошел мощный взрыв. Чем это грозит?16 августа 2019
Дали сигналКак астрономы приблизились к разгадке самого странного космического явления5 января 2020
Ученые проанализировали данные множества обсерваторий, включая субмиллиметровую обсерваторию Калифорнийского технологического института, обсерваторию WM Keck, рентгеновскую обсерваторию Chandra, космический телескоп Hubble, а также другие инструменты. Эти данные позволили детально изучить скопления как темной, так и обычной материи в скоплениях.
Исследователи использовали метод кинетического эффекта Сюняева-Зельдовича для измерения скорости газа в скоплениях, а также данные обсерватории Keck для определения скорости галактик, что позволило косвенно измерить скорость темной материи. Используя данные рентгеновской обсерватории Chandra, они также определили температуру и местоположение газа.
Сопоставив данные с различных телескопов и проведя симуляцию столкновения, ученые выяснили, что скопления двигались навстречу друг другу со скоростью около 3000 километров в секунду, что составляет примерно один процент от скорости света. Ориентация столкновения в сочетании с тем фактом, что темная материя и обычная материя отделились друг от друга, объясняет, почему эти два типа материи, как кажется, двигаются в противоположных направлениях.
Опубликовано в рубрике