|
Темная материя доминирует в галактиках ранней Вселенной
|
|
|
|
Международная группа исследователей обнаружила, что темная материя доминирует в ореолах двух сверхмассивных черных дыр в галактиках, удаленных примерно на 13 миллиардов световых лет. Их исследование, опубликованное в журнале Astrophysical Journal, дает новое представление о взаимосвязи между темной материей и сверхмассивными черными дырами, когда Вселенная была еще очень молода, и о том, как галактики развивались до сегодняшнего дня.
|
|
|
|
Первым человеком, обнаружившим, что темная материя играет важную роль в галактиках, была астроном Вера Рубин, которая в 1970-х годах заметила, что внешние части местных галактик вращаются с большей скоростью, чем ожидалось, образуя то, что позже было названо плоской кривой вращения.
|
|
|
|
Если бы галактики состояли только из звезд и газа и подчинялись законам Ньютона, то окраины галактики двигались бы медленнее, чем максимальная скорость ближе к центру галактики. Наблюдения Рубина могли иметь смысл только в том случае, если бы существовало большое количество невидимой массы, позже названной темной материей, которая окружала галактику подобно ореолу, позволяя звездам и газу в любом месте, удаленном от центра галактики, двигаться с более высокой скоростью.
|
|
|
|
Более того, образование темной материи в далеком прошлом во Вселенной никогда не было ограничено наблюдениями и остается неизвестным, несмотря на ее фундаментальную важность для нашего понимания Вселенной.
|
|
|
|
|
|
|
Исследовательская группа, возглавляемая приглашенным исследователем и аспирантом Пекинского университета Цинью Фей из Института физики и математики Вселенной имени Кавли Токийского университета (Kavli IPMU, WPI), в которую входят профессор Университета Кавли Джон Сильверман, доктор Сейджи Фудзимото из Техасского университета в Остине и Институт астрономии имени Кавли Пекинского университета. и доцент кафедры астрофизики Ран Ван изучили содержание темной материи в сверхмассивных черных дырах, находящихся на расстоянии около 13 миллиардов световых лет от нас.
|
|
|
|
"Вера Рубин предоставила первые доказательства существования темной материи, используя кривые вращения близлежащих локальных галактик. Мы используем ту же технику, но теперь уже в ранней Вселенной", - сказал Сильверман.
|
|
|
|
Используя данные, полученные с помощью большого миллиметрового/субмиллиметрового массива Atacama (ALMA) и линии излучения ионизированного углерода (C+), исследователи смогли раскрыть газовую динамику двух квазарных галактик-хозяев при красном смещении 6. Изучая кривые вращения каждой галактики, они обнаружили, что темная материя составляет около 60% от ее общей массы.
|
|
|
|
Изменения скорости в зависимости от радиуса в галактике фиксируются газом, смещенным в синюю сторону (движущимся в направлении исследователей), и газом, смещенным в красную сторону (удаляющимся).
|
|
|
|
Интересно, что кривые вращения в отдаленной Вселенной, полученные в ходе предыдущих исследований, показывают уменьшение окраин галактики, что означает низкую долю темной материи. Но данные, полученные командой Фея и Сильвермана, показывают плоскую кривую вращения, похожую на кривую вращения массивных дисковых галактик вблизи Земли, что указывает на то, что для объяснения высоких скоростей требуется больше темной материи.
|
|
|
|
Выводы команды проливают свет на сложную взаимосвязь между темной материей и сверхмассивными черными дырами. Они представляют собой важную часть головоломки в понимании того, как галактики эволюционировали от ранней Вселенной до структур, которые мы наблюдаем сегодня.
|
|
|
|
Источник
|
