Текст уведомления здесь

Российские астрономы пригляделись к центрам межгалактических пустынь

По мнению ученых, пристальное изучение галактик в сердцах войдов позволит разобраться с природой темной материи

Исследователи из Специальной астрофизической обсерватории РАН изучили ранее каталогизированные данные по войдам — межгалактическим «пустыням» в структуре наблюдаемой части Вселенной, где почти нет никакой видимой материи. Среди прочего им удалось установить, что в них содержатся весьма редкие и необычные «голубые» галактики.
Добавить в закладки
Комментарии

Подобные работы могут быть важны для прояснения до сих пор неизвестной природы темной материи. Соответствующая статья направлена на публикацию в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а с ее текстом можно ознакомиться на сервере препринтов Корнелльского университета.

Авторы изучили все войды в радиусе примерно 70 миллионах световых лет от Местной группы галактик, в которую входит и Млечный Путь. В пространственном отношении эти войды оказались похожи на сферы, окруженные чем-то вроде оболочки из «нитей» — протяженных структур близких друг к другу светящихся галактик, находящихся за пределами и на границе войдов. Всего в этой области оказалось 6792 галактики, и, хотя войды занимают основную ее часть, в них было всего 1354 объекта, из которых галактик сколько-нибудь крупных размеров было около тысячи. В среднем они были меньше галактик, существующих вне войдов, а большинство из этих и без того редких объектов лежит на окраинах войдов, то есть это «отбившиеся» галактики из областей, лежащих поблизости от подобных космических пустынь.

Местная группа галактик и ее окрестностиAntonio Ciccolella / wikimedia commons / CC BY-SA 4.0

А вот в «сердце» войдов исследователи обнаружили ряд действительно необычных объектов. Например, в центральной области войда Рыси-Рака они нашли десяток очень тусклых голубых карликовых галактик. Доля звезд в их видимой массе составляла лишь около одного процента. Но и среди этих немногочисленных светил более половины сформировалось за последний миллиард лет. Большое количество молодых звезд и было причиной голубизны галактик: звезд — красных карликов — в них не так много, зато молодых голубых звезд, напротив, избыток. Другая их особенность — предельно малое количество элементов тяжелее гелия. Причина их нехватки — та же, что и у голубого цвета галактики. Пока в ней мало старых звезд, негде наработать тяжелые элементы из гелия и водорода. Все эти признаки указывают на крайнюю молодость галактик — вероятно, они среди самых молодых наблюдаемых объектов такого рода, существующих поблизости от нашей.

Симуляция образования кластеров, филаментов и войдов во Вселенной согласно модели холодной темной материиAndrey Kravtsov (University of Chicago), Anatoly Klypin (New Mexico State University) / wikimedia commons / CC BY 3.0

Как отмечают авторы, значимость исследований войдов заключается еще и в том, что понимание истинной природы темной материи требует наблюдательных данных, позволяющих сделать выбор между различными гипотезами о том, что же все-таки представляет собой темная материя. В последние годы доминирует модель т.н. холодной темной материи, однако есть и альтернативные версии — например,  теплой, или горячей, темной материи. Если гипотеза теплой темной материи верна, то ее распределение в войдах и «нитях» будет несколько отличаться от предсказываемого сторонниками модели холодной темной материи. Впрочем, для того чтобы решить вопрос окончательно, нужно значительно тщательнее изучить межгалактические пустыни и их «обитателей», и новая работа пока лишь один из множества необходимых шагов на этом направлении.

Следует отметить, что это первое исследование такого рода, охватывающее настолько большой объем войдов (на удалении до 70 миллионов лет от нас). Анализируя структуру распределения вещества в таком большом объеме, вполне возможно найти четкие наблюдательные подтверждения или модели холодной или теплой темной материи.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Течь в Марианской впадине оказалась вчетверо больше, чем ожидалось

Благодаря новым сейсмическим данным геологи выяснили, что за год из впадины утекает в недра Земли свыше ста тонн воды на метр разлома

Марианская впадина находится на  стыке двух тектонических плит — Тихоокеанской и Филиппинской. Тихоокеанская плита медленно движется в сторону Азии и подныривает под Филиппинскую, уходя в глубь низлежащего слоя, мантии. Вместе с собой плита уносит и воду, но точное количество утекающей в глубь планеты жидкости оставалось неясным. Работа исследователей, сотрудников университета штата Вашингтон и университета Стони-Брук в Нью-Йорке, позволила уточнить объемы «марианской течи».
Добавить в закладки
Комментарии

Чтобы получить картину происходящего на глубинах в десятки километров ниже самой глубокой впадины, ученые расставили на дне океана 19 сейсмометров, а еще семь аналогичных устройств разместили на островах; все вместе они регистрировали сейсмические волны, распространяющиеся внутри нашей планеты.

Сейсмические волны возникают как при землетрясениях, так и в ходе различных фоновых процессов, не сопровождающихся значимыми подземными толчками. Наблюдение за их распространением является стандартным методом изучения внутреннего строения планеты уже больше ста лет: именно благодаря отражению волн, расходящихся от землетрясения, в 1897 году немецкий исследователь Иоганн Вихерт обнаружил ядро Земли, а в наши дни «простукивание и прослушивание» недр повсеместно используется для поиска нефти. Точно так же теперь геологи смогли получить гораздо более качественные данные о строении глубинных слоев и точнее оценить содержание воды в увлекаемых внутрь мантии частях коры.

Схема расположения тектонических плит. Как правило, на месте стыков формируются либо горы, либо впадины; также в этих местах часто возникают вулканыUSGS, Bolelav1 / Wikimedia commons

Как оказалось, прошлые исследования давали число примерно в четыре раза меньшее, чем показало новое исследование. [ ... ]

Читать полностью

«Радиоастрон» разглядел источники гигантских галактических мазеров

Поток газа создал в более чем двух тысячах световых лет от Земли естественные микроволновые аналоги лазеров, превосходящие размером Солнце.
Добавить в закладки
Комментарии

Российский космический телескоп «Радиоастрон» совместно с наземными радиотелескопами позволил астрономам обнаружить вихревые дорожки в области Цефей А, генерирующие интенсивное когерентное микроволновое излучение. Оба обнаруженных космических мазера относятся к водяным, то есть излучают на той же линии, что и разогретый водяной пар. Температура излучения от вновь найденных источников достигает сотен триллионов градусов. Наблюдения «Радиоастрона» впервые позволили понять природу этого необычного явления. Соответствующая статья опубликована в The Astrophysical Journal.

Космические мазеры — это естественные источники вынужденного согласованного микроволнового излучения, связанного с какими-либо астрономическими объектами, например молекулярными облаками (больше известны как звездные колыбели). Чаще всего мазер возникает в газе с инверсной (обратной) населенностью энергетических уровней. Обычно в любом газе молекулы и атомы распределяются по энергетическим уровням, при этом на верхнем их меньше, а на нижнем больше. При инверсной населенности ситуация строго обратная. В этом случае возникает неравновесное состояние, при котором число частиц на верхних энергетических уровнях (в возбужденном состоянии) больше, чем на нижних.

Если в такую среду попадает фотон с энергией, соответствующей разности энергий между энергетическими уровнями частиц, то он вызывает процесс их перехода с верхнего на нижний уровень. В ходе этого процесса высвобождается энергия. Чтобы избавиться от нее, частицы испускают когерентные (согласованные) фотоны — почти точную копию тех, что попали в этот газ ранее. В итоге возникает лавинообразное усиление излучения — точно как в лазере. Однако излучают молекулярные облака не в видимом диапазоне, как лазеры, а в микроволновом, поэтому их и называют мазерами.

В межзвездном газе инверсная населенность энергетических уровней наблюдается в протозвездных и протопланетных дисках, областях звездообразования, оболочках эволюционировавших звезд, остатках сверхновых и в окрестностях сверхмассивных черных дыр в других галактиках. При этом наиболее сильное излучение наблюдается в линиях воды (H2O), метанола (CH3OH) и оксида кремния (SiO). Так происходит потому, что эти области межзвездного газа постоянно получают энергию от накачки внешним излучением — например, от молодой звезды. [ ... ]

Читать полностью

Российские астрономы заявили о начале нового цикла солнечной активности

На Солнце появились области магнитного поля иной направленности.
Добавить в закладки
Комментарии

Ученые из Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца Физического института им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) зафиксировали на звезде области с магнитным полем иной направленности, отличающейся от той, которая была последние 11 лет. По мнению астрофизиков, это свидетельствует о приближении нового цикла солнечной активности. Об этом сообщает сайт лаборатории. [ ... ]

Читать полностью