Физики предлагают объяснение различным кривым вращения галактик
AstroNews.ru - 18 Сентября 2017 06:48:11
Идентичные близнецы во многом похожи друг на друга, однако все же отличаются, поскольку имеют разный жизненный опыт, друзей и образ жизни. Эта же концепция может быть применена по отношению к галактикам. Две галактики, которые на первый взгляд кажутся одинаковыми, могут иметь внутренние области, вращающиеся с различными скоростями. В новом исследовании команда физиков под руководством Хай-Бо Ю (Hai-Bo Yu) из Калифорнийского университета в Риверсайд, США, нашла простое и логичное объяснение этого разнообразия.
Каждая галактика находится внутри гало из темной материи, благодаря которому вся материя галактики удерживается в одном месте. Распределение темной материи в этом гало может быть проанализировано при изучении движения звезд и частиц газа в галактике.
Ю и его коллеги сообщают, что различные кривые вращения галактик, представляющие собой график скоростей вращения материи на разных расстояниях от центра галактики, могут быть естественным образом объяснены, если принять, что частицы темной материи интенсивно взаимодействуют друг с другом во внутреннем гало, рядом с центром галактики – процесс называется самовзаимодействием темной материи (dark matter self-interaction).
В наиболее популярной гипотезе холодной темной материи частицы темной материи почти не испытывают столкновений друг с другом, а взаимодействуют лишь посредством гравитации. «Мы привлекли другую гипотезу, модель самовзаимодействующей темной материи (self-interacting dark matter model, SIDM), чтобы показать, что взаимодействия между частицами темной материи разогревают внутреннее гало, в результате чего распределения темной и нормальной материи оказываются связанными друг с другом в единое целое. Тогда расчеты гало с самовзаимодействующей темной материей становятся достаточно гибкими, чтобы объяснить подавляющее большинство наблюдаемых кривых вращения галактик».
Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.