|
Расчеты подтверждают теорию темной материи
|
|
|
|
Компьютерное моделирование, проведенное астрономами, подтверждает идею о том, что темная материя — вещество, которое никто еще непосредственно не обнаружил, но которое, по мнению многих физиков, должно присутствовать, чтобы объяснить несколько аспектов наблюдаемой Вселенной, — существует, считают исследователи, в том числе из Калифорнийского университета в Ирвайне. Эта работа посвящена фундаментальному спору в астрофизике — нужно ли существование невидимой темной материи, чтобы объяснить, как устроена Вселенная, или физики могут объяснить, как все работает, основываясь исключительно на материи, которую мы можем непосредственно наблюдать? В настоящее время многие физики считают, что для объяснения движения звезд и галактик должно существовать что-то вроде темной материи. "Наша статья показывает, как мы можем использовать реальные, наблюдаемые взаимосвязи в качестве основы для тестирования двух различных моделей описания Вселенной", - сказал Франсиско Меркадо, ведущий автор и недавний выпускник факультета физики и астрономии Калифорнийского университета в Ирвине, который в настоящее время является аспирантом в колледже Помона.
|
|
|
|
"Мы разработали мощный тест, позволяющий провести различие между этими двумя моделями". В ходе теста было проведено компьютерное моделирование с использованием обоих типов материи — обычной и темной — чтобы объяснить наличие интересных особенностей, обнаруженных в реальных галактиках. Команда опубликовала свои результаты в Monthly Notices Королевского астрономического общества. Обнаруженные командой особенности в галактиках "ожидаемо проявляются во вселенной, содержащей темную материю, но их было бы трудно объяснить во вселенной без нее", - сказал Меркадо. "Мы показываем, что такие особенности проявляются в наблюдениях за многими реальными галактиками. Если мы примем эти данные за чистую монету, это подтвердит позицию модели темной материи как той, которая наилучшим образом описывает Вселенную, в которой мы живем".
|
|
|
Эти особенности, отмеченные Меркадо, описывают закономерности в движении звезд и газа в галактиках, которые, по-видимому, возможны только во вселенной с темной материей. "Наблюдаемые галактики, по-видимому, подчиняются тесной взаимосвязи между материей, которую мы видим, и предполагаемой темной материей, которую мы обнаруживаем, настолько, что некоторые предположили, что то, что мы называем темной материей, на самом деле является доказательством того, что наша теория гравитации неверна", - сказал соавтор Джеймс Буллок, профессор физики Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. декан факультета физических наук Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. "Мы показали, что темная материя не только предсказывает взаимосвязь, но и для многих галактик может объяснить то, что мы видим, более естественно, чем измененная гравитация. Я еще больше убеждаюсь в том, что темная материя - правильная модель". Эти особенности также проявляются в наблюдениях, сделанных сторонниками теории о Вселенной, свободной от темной материи.
|
|
|
|
"Наблюдения, которые мы изучили, — те самые наблюдения, в которых мы обнаружили эти особенности, — были проведены сторонниками теорий, не связанных с темной материей", - сказал соавтор Хорхе Морено, доцент кафедры физики и астрономии в колледже Помона. "Несмотря на их очевидное присутствие, сообщество практически не проводило анализа этих особенностей. Чтобы начать разговор, потребовались такие люди, как мы, ученые, работающие как с обычной, так и с темной материей". Морено добавил, что он ожидает, что по итогам исследования последуют дебаты в его научном сообществе, но, возможно, найдется место для взаимопонимания, поскольку команда также обнаружила, что такие особенности проявляются в их моделировании только тогда, когда во Вселенной есть как темная, так и нормальная материя. "Когда звезды рождаются и умирают, они взрываются, превращаясь в сверхновые, которые могут формировать центры галактик, что естественным образом объясняет существование этих особенностей", - сказал Морено.
|
|
|
|
"Проще говоря, особенности, которые мы исследовали в ходе наблюдений, требуют как существования темной материи, так и включения физики обычной материи". Теперь, когда модель Вселенной с темной материей, по-видимому, является ведущей, следующий шаг, объяснил Меркадо, состоит в том, чтобы посмотреть, остается ли она согласованной во вселенной с темной материей. "Было бы интересно посмотреть, сможем ли мы использовать эту же взаимосвязь даже для того, чтобы различать различные модели темной материи", - сказал Меркадо. "Понимание того, как эта взаимосвязь меняется в рамках различных моделей темной материи, может помочь нам определить свойства самой темной материи".
|
|
|
|
Источник
|
