Американский профессор раскрыл тайны темной материи
Физик Крис Коуварис из Университета Южной Дании использовал данные по наблюдаемым нейтронным звёздам, чтобы проверить уровень взаимодействия с ними частиц тёмной материи, равно как и взаимодействие последних между собой, пишет «Компьюлента».
Выяснилось, что либо тёмной материи в окрестностях наблюдаемых нейтронных звёзд никогда не было, либо взаимодействие тёмной материи носит необычайно слабый характер.
Датчанин исследовал старые нейтронные звезды, находящиеся относительно близко к Солнцу, в частности J0437-4715 и J0108-1431. Звёздам этим более миллиарда лет, однако они всё ещё существуют, хотя, по предпринятому исследователем моделированию, за миллиард лет плотность вимповской тёмной материи должна была породить черные дыры и, естественно, спровоцировать коллапс нейтронной звезды. Этому не могла помешать даже периодическая взаимная аннигиляция ряда вимпов: вероятность такой аннигиляции крайне невысока и не может существенно замедлить процесс накопления тёмной материи в гравитационной потенциальной яме.
Возможная причина заключается в недостатке тёмной материи вблизи галактического диска. По мнению учёного, лишь длительное наблюдение за нейтронными звёздами в карликовых галактиках-спутниках, окружающих Млечный Путь, может дать ответ на этот вопрос. В галактиках-спутниках тёмная материя должна доминировать, представляя там значительно бóльшую долю вещества, чем в самом Млечном Пути.
Другим вариантом ответа на вопрос о причинах живучести старых нейтронных звёзд является гипотеза об очень слабом взаимодействии вимпов между собой, что препятствует образованию слишком плотных сгустков тёмной материи и последующему коллапсу нейтронных звёзд в черные дыры.
Тем временем профессор астрофизики в Университете Техаса в Остине Карл Гебхардт в ходе эксперимента по изучению темной энергии (HETDEX) также раскрыл некоторые подробности о загадочной субстанции, которая составляет значительную часть Вселенной, сообщает CNews.
Поскольку темная материя не излучает и не поглощает свет или другое электромагнитное излучение, ее невозможно увидеть в телескоп. Однако темная материя оказывает гравитационное воздействие на вещество в галактике, и по этим косвенным данным ученые рассчитали, что темная материя составляет 83% материи Вселенной и 23% массы-энергии.
«Мы считаем, что темная материя представляет собой новый тип частиц, которые до сих пор не обнаружены, — говорит Гебхардт. — Многие наши эксперименты указывают на это». Чтобы обнаружить темную материю, исследователи собирают данные о движении звезд. Эти данные в ходе компьютерного моделирования позволяют обнаружить и изучить воздействие темной материи на вещество в галактике. На основании данных, которые он получает, Гебхардт строит компьютерные модели и карты для выявления распределения темной материи по разным галактикам.
В течение долгого времени сохраняется несоответствие между наблюдениями Вселенной и теоретическими моделями распределения и характеристик темной материи. «Мы пытаемся создать окончательную, достоверную карту распределения темной материи, — рассказывает Гебхардт. – Мы уже установили, что темная материя имеет тенденцию располагаться на краю галактик, за ее видимыми компонентами, и она более распределена, чем считалось ранее. Это означает, что модель для изучения темной материи должна включать огромное количество элементов. Мы можем видеть около сотни миллиардов галактик. Каждая галактика имеет порядка десяти миллиардов звезд. Таким образом, нам необходимо изучить гигантское количество объектов».
Еще более трех лет HETDEX будет собирать данные о миллионе галактик на расстоянии 9-11 млрд световых лет от Земли, что позволит создать самую крупную карту Вселенной в истории астрономии. Всего HETDEX получит около одного петабайта (миллион гигабайт) данных и в дальнейшем потребует большого количества циклов компьютерной обработки.
