9 литопада 2025 р.
Карликові галактики можуть містити відповіді на питання про темну матерію
Темна матерія — одна з найскладніших загадок, що стоять нині перед астрономами та космологами. Її існування запропонували в 1960-х роках як спосіб пояснення кривих обертання галактик. Спостереження вказували на те, що вони мають більшу масу, ніж сукупна маса всіх їхніх зір. Попри десятиліття досліджень і спостережень, досі не вдалося знайти прямих доказів існування цієї невидимої маси або того, з чого вона складається.
Дискусії про темну матерію тривають понад півстоліття. З одного боку, її існування випливає зі спостережень та нашого розуміння гравітації (як описано в загальній теорії відносності Айнштайна). З іншого боку, бракує прямих доказів, що привело до появи альтернативних теорій, таких як Модифікована динаміка Ньютона (Modified Newtonian Dynamics, MOND). Ця теорія виникла в 1980-х роках і стверджує, що закони гравітації змінюються при дуже низьких прискореннях (тобто на дуже великих масштабах відстаней).
Фото з сайту www.universetoday.com.
Дослідивши 12 карликових галактик та зробивши висновки про розподіл в них маси, науковці виявили, що прогнози MOND не змогли відтворити спостережні дані. Це доводить, що гравітаційні поля таких галактик не можна пояснити лише видимою матерією. Потім дослідники порівняли свої результати з теоретичними моделями, які припускають наявність гало темної матерії навколо галактик. Результати цих симуляцій забезпечили набагато краще збіг зі спостережуваною поведінкою карликових галактик.
За словами Маріани Хуліо (Mariana Julio), першого автора дослідження: «Прогнози щодо найменших карликових галактик вже давно суперечать прогнозам MOND, але цю розбіжність можна було б пояснити неточністю вимірювань або адаптацією теорії MOND. Вперше нам вдалося визначити гравітаційне прискорення зір у найслабших галактиках на різних радіусах, детально розкривши їхню внутрішню динаміку. Як спостереження, так і моделювання показують: їхнє гравітаційне поле не може бути визначене лише видимою матерією, що суперечить модифікованим прогнозам гравітації. Це відкриття підсилює потребу в темній матерії та наближає нас до розуміння її природи».
За інф. з сайту https://phys.org
