|
Новое окно в изучение темной материи
|
|
|
|
Астрофизики из Университета Гонконга (HKU), работающие с исследовательской группой, возглавляемой Пекинским педагогическим университетом (BNU), разработали более физически реалистичный подход к проверке того, как сверхлегкая, или "нечеткая", темная материя может влиять на изображения с гравитационными линзами. Это исследование является первым, в котором были сделаны предсказания с помощью гравитационного линзирования непосредственно на основе трехмерного волнового моделирования нечеткой темной материи.
|
|
|
|
Моделирование воспроизводит наблюдаемые положения хорошо изученного квазара с линзами более точно, чем обычно используемые подходы к моделированию, что подчеркивает потенциал наблюдений с использованием гравитационного линзирования с высоким разрешением для изучения природы темной материи. Результаты опубликованы в Astrophysical Journal Letters.
|
|
|
|
Почти столетие физики пытались разгадать тайну темной материи, вещества, которое, как считается, составляет 85% всей материи во Вселенной. Несмотря на свою распространенность, оно не излучает, не поглощает и не отражает свет и обнаруживается благодаря гравитационным эффектам. Темная материя также отсутствует в Стандартной модели физики элементарных частиц, принятой в настоящее время для описания элементарных частиц и трех из четырех фундаментальных взаимодействий во Вселенной. Эта модель лежит в основе большей части современных технологий.
|
|
|
|
|
|
|
За последнее десятилетие появилось все больше астрономических данных, подтверждающих возможность того, что темная материя может состоять из сверхлегких частиц. Из-за своей чрезвычайно малой массы эти частицы могут вести себя в совокупности подобно волнам, создавая сложные интерференционные картины, подобные тем, которые образуются, когда волны встречаются на пляже. Подобные структуры могут оставлять следы на многочисленных изображениях галактик, которые возникают, когда гравитация массивного объекта искривляет и искажает свет от более удаленного источника, как предсказывает теория гравитации Эйнштейна.
|
|
|
|
В стремлении разгадать тайну темной материи исследовательская группа, включающая профессора Джереми Лима и доктора Амрута Альфреда из физического факультета Гонконгского университета и Гонконгского института астрономии и астрофизики (HKIAA), сделала прогнозы относительно свойств изображений с гравитационными линзами, если галактики состоят из сверхлегкой темной материи. Это первый случай, когда такие прогнозы были сделаны с использованием прямого компьютерного моделирования, позволяющего зафиксировать волнообразные изменения массы, возникающие в результате взаимодействия сверхлегких частиц.
|
|
|
|
Моделирование воспроизводило наблюдаемые положения линзированных изображений более точно, чем модели сравнения, использованные в исследовании. Полученные результаты свидетельствуют о том, что системы с гравитационными линзами могут стать способом проверки моделей сверхлегкой и темной материи. Сейчас исследователи изучают другие эффекты, в том числе изменения яркости изображений, полученных с помощью гравитационного линзирования.
|
|
|
|
Этот проект стал результатом исследовательских визитов ученых из Гонконгского университета в БНУ, где они тесно сотрудничали с членами группы профессора Цзун-Хун Чжу, доктором Чжэнсяном Ли и докторантом Цзяцзюнем Чжоу, ведущим автором исследования. «Мы были очень рады увидеть результаты моделирования, ведь мы не знали заранее, каких наблюдаемых эффектов ожидать. Цзяцзюнь очень усердно работал, чтобы быстро получить эти впечатляющие результаты, и мы считаем, что это открывает совершенно новые возможности для будущих исследований природы темной материи с использованием гравитационного линзирования».
|
|
|
|
Источник
|
