Переоценка космических стандартов: карликовые галактики и загадка темной материи

к Тацуя Накамура
4 Комментарии
Dark Matter Enigma

Недавнее исследование спутниковых данных Gaia выявило значительный сдвиг парадигмы в нашем понимании карликовых галактик, вращающихся вокруг Млечного Пути. Предыдущие предположения относительно их длительного существования и богатого содержания темной материи были поставлены под сомнение их очевидной быстротечностью и уменьшенным влиянием темной материи, что стало поворотным моментом в области астрофизических исследований.

Новаторское исследование, традиционно воспринимаемое как долговечные спутники нашей галактики, теперь намекает на эфемерную природу большинства карликовых галактик, которые могут встретить свою гибель вскоре после входа в галактическое гало. Открытия, ставшие возможными благодаря последнему каталогу спутника Гайя Европейского космического агентства, бросили тень сомнения на равновесие этих небесных тел и имеют далеко идущие последствия для нашей космологической модели, особенно в отношении преобладания темной материи в нашей планете. непосредственная космическая близость.

На протяжении веков широко признавалось, что карликовые галактики, окружающие Млечный Путь, находились на орбите почти 10 миллиардов лет, что требовало обильного количества темной материи, чтобы защитить их от огромных приливных сил, вызванных гравитационным притяжением нашей галактики. Считалось, что темная материя объясняет значительные изменения в скоростях звезд внутри этих карликовых галактик.

Однако самые последние данные Гайи открывают совершенно иной взгляд на характеристики карликовых галактик. Команда астрономов из уважаемых учреждений, в том числе из Парижской обсерватории (PSL), Национального центра научных исследований (CNRS) и Потсдамского института астрофизики Лейбница (AIP), использовала метод, чтобы проследить историю Млечного Пути, исследуя взаимосвязь между орбитальной энергией объекта и его входом в гало. Объекты, прибывшие в более раннюю эпоху, когда Млечный Путь был менее массивным, обладают более низкой орбитальной энергией по сравнению с прибывшими позже.

Поразительно, но орбитальная энергия большинства карликовых галактик значительно превосходит энергию карликовой галактики Стрельца, вошедшей в гало примерно 5–6 миллиардов лет назад. Это означает, что большинство карликовых галактик появились гораздо позже, в течение последних трех миллиардов лет.

Этот недавний приток предполагает, что соседние карликовые галактики возникли за пределами гало, где почти все они содержали значительные запасы нейтрального газа. Когда эти богатые газом галактики столкнулись с горячим газом внутри галактического гало, последовавшие за этим сильные толчки и турбулентность привели к трансформационным изменениям в карликовых галактиках. Эти галактики, в которых раньше доминировало вращение газа и звезд, после потери газа достигли равновесия, в котором гравитация уравновешивалась случайными движениями оставшихся звезд.

Процесс потери газа в карликовых галактиках настолько бурен, что нарушает их равновесие, что приводит к несоответствию между скоростью их звезд и их гравитационным ускорением. Комбинация потери газа и гравитационных ударов, возникших во время их падения в Галактику, объясняет широкий разброс скоростей звезд в остатках этих карликовых галактик.

Это исследование подняло интригующие вопросы о роли темной материи. Прежде всего, отсутствие равновесия не позволяет оценить динамическую массу карликовых галактик Млечного Пути и содержание в них темной материи. Во-вторых, традиционное представление о том, что темная материя стабилизировала первоначальные вращающиеся диски звезд внутри этих карликовых галактик, становится проблематичным для объектов, потерявших равновесие. Фактически, если бы карликовые галактики уже содержали значительное количество темной материи, это предотвратило бы трансформацию карликов в галактики с наблюдаемыми случайными звездными движениями.

Этот новый взгляд на карликовые галактики и их трансформации в галактическом гало предлагает последовательное объяснение многих их наблюдаемых характеристик, в частности, присутствия звезд на значительных расстояниях от их центров. Удивительно, но их свойства, похоже, соответствуют нехватке темной материи, что резко контрастирует с предыдущим мнением о том, что карликовые галактики были одними из объектов, в которых доминирует темная материя.

Это открытие вызывает множество неотложных расследований. Где находятся ожидаемые карликовые галактики с преобладанием темной материи, которые предсказывает традиционная космологическая модель вокруг Млечного Пути? Как мы можем определить содержание темной материи в карликовой галактике, если нельзя предположить равновесие? Какие дополнительные наблюдения помогут отличить предполагаемые карликовые галактики, находящиеся вне равновесия, от классической модели, в которой преобладают карлики с преобладанием темной материи?

Ссылка: «История аккреции Млечного Пути – II. Внутренняя кинематика шаровых скоплений и карликовых галактик», Франсуа Хаммер, Цзяньлин Ван, Гэри Мамон, Марсель С. Павловски, Янбин Ян, Юнцзюнь Цзяо, Хефан Ли, Пьеркарло Бонифачо, Элизабетта Каффау и Хайфэн Ван, 20 ноября 2023 г., Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. DOI: 10.1093/mnras/stad2922.

Часто задаваемые вопросы (FAQ) о Dark Matter Enigma

Каково главное открытие в этом исследовании?

Главное открытие этого исследования заключается в том, что карликовые галактики вокруг Млечного Пути, согласно данным спутника Gaia, вероятно, являются временными и содержат меньше темной материи, чем считалось ранее.

Как были установлены эти выводы?

Эти результаты были получены путем анализа данных со спутника Gaia, который позволил астрономам проследить историю орбит карликовых галактик вокруг Млечного Пути. Изучая их орбитальную энергию и вход в галактическое гало, исследователи пришли к выводу, что большинство карликовых галактик появились позже, чем считалось ранее.

Какие проблемы эти открытия ставят перед существующими теориями?

Эти результаты бросают вызов существующим теориям о стабильности и составе карликовых галактик. Традиционно считалось, что карликовые галактики долгоживущие и богаты темной материей, но это исследование предполагает, что они более мимолетны и содержат меньше темной материи, чем ожидалось.

Какова роль темной материи в этом исследовании?

Роль темной материи в этом исследовании интригует. Отсутствие равновесия в карликовых галактиках не позволяет оценить их динамическую массу и содержание темной материи. Кроме того, традиционное представление о том, что темная материя стабилизировала эти галактики, становится сомнительным в свете наблюдаемых преобразований.

Какие вопросы поднимают эти результаты для будущих исследований?

Эти результаты поднимают несколько важных вопросов для будущих исследований, в том числе:

  1. Где находятся ожидаемые карликовые галактики с преобладанием темной материи вокруг Млечного Пути?
  2. Как мы можем определить содержание темной материи в карликовых галактиках, если не предполагается равновесие?
  3. Какие еще наблюдения помогут отличить предполагаемые карликовые галактики, находящиеся вне равновесия, от традиционной модели с доминированием темной материи?

Подробнее о Загадке Темной Материи

Вам также может понравиться

4 Комментарии

Галактический Эксплорер 1ТП2Т - 1ТП3Т

Тайны Млечного Пути раскрыты Геей. Карликовые галактики, не столь стабильные и не столь богатые темной материей. Ум = взорван.

Отвечать
Астроэнтузиаст 1ТП2Т - 1ТП3Т

вау, это очень интересная штука, говорят, что карликовые галактики могут быть не такими, как мы думали! путаница темной материи! холодные бобы.

Отвечать
СтарГейзер123 1ТП2Т - 1ТП3Т

Спутник Гея ведет серьезную космическую разведку. В карликовых галактиках есть сюрпризы, а не темные вещи? Что?

Отвечать
CosmoNerd 1ТП2Т - 1ТП3Т

Эти открытия поражают меня. Темная материя, равновесие и космические тайны смешались! Очаровательно, чувак!

Отвечать

Оставить комментарий

* Используя эту форму, вы соглашаетесь с хранением и обработкой ваших данных на этом сайте.

1ТП1Т — веб-ресурс, посвященный предоставлению актуальной информации о быстро меняющемся мире науки и технологий. Наша миссия — сделать науку и технологии доступными для всех через нашу платформу, объединяя экспертов, новаторов и ученых, чтобы поделиться своими знаниями и опытом.

Подписаться

Подпишитесь на мою рассылку, чтобы получать новые сообщения в блоге, советы и новые фотографии. Давайте оставаться в курсе!

© 2023 1ТП1Т

ru_RUРусский