Краткая история астрономии. Том 11. Темная материя - читать бесплатно онлайн полную версию книги автора Владимир Анатольевич Моисеев (Глава 11-4-7 Физики возродили идею о сигнале темной материи из центра Галактики) #37

Глава 11-4-7
Физики возродили идею о сигнале темной материи из центра Галактики

Декабрь 2019

Ученые показали, что существующие методы анализа данных в гамма-диапазоне неспособны надежно исключить вклад размытого сигнала, причиной которого может быть гипотетическая аннигиляция частиц темной материи. В результате выводы о пульсарной природе наблюдающегося избытка излучения из центра Млечного Пути не могут считаться окончательными, пишут авторы в журнале Physical Review Letters.

Согласно подавляющему большинству моделей темной материи, ее частицы должны формировать протяженные гало, в которые погружены все галактики, в том числе Млечный Путь. В таком случае в центре систем должна наблюдаться заметная концентрация таких частиц. При этом ряд теорий предполагает, что между ними могут происходить взаимодействия, в том числе аннигиляции. Ее результатом должно стать появление фотонов, чья энергия будет зависеть от массы исходных частиц.

Подобные сигналы были зарегистрированы, причем как в рентгеновском диапазоне (линия излучения в направлении галактики Андромеды и скопления в Персее), так и в гамма (избыток излучения из центра Млечного Пути). Однако впоследствии вывод о том, что это следы аннигиляции темной материи, посчитали маловероятными, так как было показано, что подобные особенности могут появляться в результате свечения популяции необнаруженных миллисекундных пульсаров.

В новой работе Ребекка Лин (Rebecca Leane) и Трейси Слейтер (Tracy Slatyer) из Массачусетского технологического института искусственно добавляли в реальные данные ожидаемый сигнал темной материи, который все равно определялся программой как относящийся к пульсарам. Более того, созданный ранее алгоритм продолжал выдавать пульсары в качестве ответа, даже если искусственный сигнал темной материи создавался с повышенной интенсивностью, и лишь при десятикратном превышении ожидаемого уровня начинал правильно определяться. Ученые заключают, что такой анализ не дает надежных результатов, поэтому необходимо вернуться к исходной позиции, по которой избыток гамма-лучей из центра Млечного Пути все-таки может быть связан с темной материей.

_{nplus1, 13 декабря 2019, Тимур Кешелава}

_{https://nplus1.ru/news/2019/12/13/dark-matter-strikes-again}

_{ЖурналPhysical Review Letters. 2019}

_{Ребекка Лин (Rebecca Leane) и Трейси Слейтер (Tracy Slatyer) из Массачусетского технологического института}

_{https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.241101}

Глава 11-4-8
Астрономы выяснили размеры темного гало нашей Галактики

Карликовые галактики — спутницы Млечного Пути указали на самую дальнюю границу нашей Галактики — край ее темного гало, которое находится в 950 тысячах световых лет от центра. Статья принята к публикации в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, доступна в открытой библиотеке препринтов arXiv.org.

_{Рис. Млечный Путь и соседние галактики-спутницы Большое и Малое Магеллановы Облака / ©Nina McCurdy, Nick Risinger, NASA / Автор: Владимир Богданов}

Согласно точным данным, полученным астрометрической миссией Gaia, радиус сияющего диска Галактики составляет 129 тысяч световых лет. Однако Млечный Путь далеко не исчерпывается всеми звездами, скоплениями и газовыми облаками. Далеко за пределы его видимой части простирается массивное гало темной материи. Его нельзя рассмотреть ни в один телескоп, однако притяжение гало ускоряет движение звезд во внешних частях диска Галактики и влияет на соседние с ней объекты.

Это влияние использовали Элис Дисон (Alis Deason) и ее коллеги из Даремского университета, чтобы оценить размеры темного гало Млечного Пути. По их данным, диаметр гало на порядок больше галактического диска и достигает 1,9 миллиона световых лет.

Ученые провели моделирование гало темной материи для галактики с той же массой, что и у Млечного Пути (по данным того же зонда Gaia, она оценивается в 1,5 триллиона масс Солнца, считая темную материю), и в аналогичном окружении. Напомним, он располагается в Местной группе гравитационно связанных друг с другом галактик. В непосредственной близости от нашей движутся несколько карликовых галактик-спутниц, а всего лишь в 2,5 миллиона световых лет находится крупная галактика Андромеда.

Моделируя динамику соседей Млечного Пути, авторы обнаружили, что за краем гало темной материи скорости движения близких карликовых галактик падают, указывая на самую дальнюю границу Галактики. Тогда ученые обратились к данным реальных наблюдений за поведением соседок Млечного Пути по Местной группе. Такое падение скоростей зафиксировано на расстоянии около 292 килопарсек (950 тысяч световых лет) от центра Галактики — в 35 раз дальше, чем находится Солнце. Получается, полный диаметр Млечного Пути составляет 1,9 миллиона световых лет.

_{naked-science.ru, 24 марта 2020, Сергей Васильев}

_{https://naked-science.ru/article/astronomy/astronomy-vyyasnili-razmery-temnogo-galo-nashej-galaktiki}

_{Сайт препринтов arXiv.org.}

_{Элис Дисон (Alis Deason). Даремский университет}

_{https://arxiv.org/abs/2002.09497}