И всё же, тёмная материя...

В.К. Продолжая скитаться в бесконечных просторах вселенной и, поскольку словосочетание "тёмная материя" прочно вошло в обиход исследователей вселенной и, даже более того, ведутся интенсивные поиски частиц, из которых якобы и состоит эта тёмная субстанция, попробуем пролить немного света на толстые обстоятельства этой тёмной загадочной субстанции тем более, что эффекты, которые якобы связывают с ней, действительно наблюдаются.

Новая модель темной материи объяснила ее нехватку в паре далеких галактик.

Доминирующая модель темной материи не смогла объяснить ее дефицит в ультрадиффузных галактиках NGC 1052-DF2 и NGC 1052-DF4, зато новая гипотеза дала точные предсказания.

Ультрадиффузная галактика NGC 1052-DF2, снятая телескопом Hubble / ©Pieter van Dokkum, NASA, ESA.

По существующим представлениям, большая часть вещества в нашем мире представлена темной материей. В отличие от обычной, она вступает лишь в гравитационные взаимодействия, а в остальном остается совершенно невидима и неощутима. Тем не менее именно ее огромная масса определяет рост галактик и образование крупномасштабной структуры Вселенной.

Что представляет собой эта загадочная материя и ее частицы, неизвестно. В частности, доминирующая на сегодня гипотеза «холодной темной материи» (CDM) подразумевает, что, помимо гравитации, они никак не взаимодействуют даже между собой. Более недавняя, но менее распространенная гипотеза «самовзаимодействующей темной материи» (SIDM) считает, что такие частицы все же взаимодействуют за счет неизвестной «темной» силы.

Обе теории дают схожие предсказания о том, как темная материя задает крупномасштабную структуру Вселенной, однако ее поведение и распределение по внутренним областям галактик описывают по-разному. Такое сравнение удалось провести, наблюдая пару довольно необычных галактик NGC 1052-DF2 и NGC 1052-DF4 — спутниц более крупной NGC 1052, расположенных от нас примерно в 65 миллионах световых лет. Работа представлена в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.

DF2 и DF4 — ультрадиффузные галактики, отличающиеся совсем слабой светимостью. Предполагается, что в таких галактиках доля темной материи особенно велика: при крайне малом количестве звезд масса их может быть сравнимой с массой Млечного Пути. Однако в этот раз все оказалось не так. «Наблюдения DF2 и DF4 показали, что отношение темной материи к массе звезд равно примерно единице, раз в 300 меньше ожидаемого, — говорит руководитель группы исследователей, профессор Калифорнийского университета в Риверсайде Хай-Бо Юй (Hai-Bo Yu).

Авторы работы предположили, что большую часть темной материи эти галактики потеряли из-за влияния гравитации массивной соседки NGC 1052. Чтобы проверить свою идею, они провели компьютерное моделирование этого процесса, опираясь на формулы как CDM-, так и SIDM-модели. Оказалось, второй вариант предсказывает потерю темной материи галактиками DF2 и DF4 намного точнее, чем распространенная модель «холодной темной материи».

По словам ученых, в рамках CDM внутреннее гало темной материи получается «слишком жестким» и устойчивым к действию приливных сил со стороны соседней гравитирующей галактики. В результате материя покидает гало с большим трудом, тогда как на примере галактик DF2 и DF4 мы наблюдаем совершенно иное. Зато в модели SIDM взаимодействия между частицами темной материи облегчает их уход, позволяя появляться таким объектам как DF2 и DF4.

Источник: https://naked-science.ru/artic...

В.К. Однако, как оказалось, таких галактик вовсе не пара и, более того, обнаружено, что в более древних галактиках обнаруживается "дефицит тёмной материи", а неправильные галактики такие как диффузно рассеянные, именно такими и являются, находясь на стадии завершения своего эволюционного цикла, который я уже описывал в своих предыдущих публикациях.

В древних галактиках обнаружили дефицит темной материи.

Ученые из Института внеземной физики Общества Макса Планка и других учреждений обнаружили шесть галактик ранней Вселенной с чрезвычайно незначительным содержанием темной материи. Подробности исследования опубликованы в журнале Nature.

В настоящее время модель формирования галактик описана только в общих чертах. Согласно одной из доминирующих гипотез, галактики образуются в результате слияния звездных скоплений, при этом концентрирование в них привычной (барионной) материи связывается с возникновением вовне гало темной материи. В случае галактик-ровесниц Млечного Пути, на наличие такого гало указывает, в частности, нестандартное распределение скоростей вращения звезд. Многочисленные наблюдения показали, что с удалением от центра галактики показатель не снижается, но растет, выходя на плато. Темная материя, плотность которой увеличивается на границе с галактикой, позволяет объяснить этот эффект.

В рамках новой работы международная группа исследователей из Германии, США, Италии, Великобритании, Швейцарии и Израиля описала результаты наблюдений сотен удаленных галактик с помощью телескопа VLT — комплекса из четырех 8,2-метровых телескопов Европейской южной обсерватории (ESO). На расстоянии от 9 от 27 килопарсек авторам удалось зафиксировать шесть крупных галактик, скорость барионной материи в которых с удалением от центра снижается. Все обнаруженные галактики относятся к пиковому периоду возникновения звезд — около 10 миллиардов лет назад.

Распределение скоростей отдельных участков двух обнаруженных галактик (в центре) и средняя скорость барионной материи в зависимости от удаленности от центр (справа) / ©R. Genzel et al., Nature, 2017.

Скорость вращения различных участков барионной материи, находящейся в галактиках, ученые оценивали по доплеровскому сдвигу атомарного водорода. Дело в том, что вращение словно бы приводит к эффекту разнонаправленного движения двух половин галактики: от наблюдателя и к нему. Разным скоростям газа при этом соответствуют более теплые или холодные оттенки на диаграмме. Благодаря высокому угловому разрешению VLT (0,6”) команде удалось определить сдвиг для отдельных участков галактических дисков.

Скорость вращения различных участков барионной материи, находящейся в галактиках, ученые оценивали по доплеровскому сдвигу атомарного водорода. Дело в том, что вращение словно бы приводит к эффекту разнонаправленного движения двух половин галактики: от наблюдателя и к нему. Разным скоростям газа при этом соответствуют более теплые или холодные оттенки на диаграмме. Благодаря высокому угловому разрешению VLT (0,6”) команде удалось определить сдвиг для отдельных участков галактических дисков.

Средние фракции темной материи в шести обнаруженных (синие круги), ранних (перечеркнутые красные круги и ниже) и более молодых (от Млечного Пути и выше) галактик / ©R. Genzel et al., Nature, 2017.

Примечательно, что рассматриваемая в новой работе темная материя не находится в равновесии. В описываемых галактиках ее гало непрерывно увеличивается, и это может помочь в изучении свойств этой формы материи. Более сложной задачей представляется описание перехода между состоянием ранней Вселенной, при котором в галактиках доминирует барионная материя, к современному.

Источник: https://naked-science.ru/artic...

В.К. Как мы можем видеть, первоначальные представления о тёмной материи базировались на том, что она равномерно распределена в пространстве вселенной. Но, как оказалось, что такие представления ошибочны.

Более того, оказалось, что в более древних галактиках наблюдается как бы дефицит этой тёмной материи. Почему же так происходит?

Если обратимся к галактической последовательности Хаббла, то он интуитивно полагал, что галактики имеют свой некий эволюционный цикл, который он и обозначил в своей последовательности.

Однако научная мысль, пребывая в гипнотическом плену "большого взрыва", надо полагать, вообще не задумывалась о каком-то эволюционном галактическом цикле, поэтому к галактической последовательности Хаббла и отнеслась, мягко говоря, с прохладцей.

Однако всё больше и больше наблюдений показывают, что Хаббл был прав в своём видении, но, по-прежнему пребывая в гипнотическом плену "большого взрыва", научная общественность на эти факты практически не обращает внимания, а всякого рода наблюдаемые "несуразности" пришлось объяснять наличием гипотетической "тёмной материи". И именно поэтому, на мой взгляд, брошены все силы на поиски гипотетических частиц, из которых якобы  состоит тёмная материя, придумывая им всё больше и больше экзотических свойств.

Но, если мы всё же обратим внимание на то, что тёмная материя проявляет себя исключительно в гравитационном плане, вспомним работы Хоукинга, убедительно показывающие, что при попадании в чёрную дыру вещество сбрасывает все заряды, а в центрах галактик находятся сверхмассивные чёрные дыры, то само-собой напрашивается предположение, что именно чёрные дыры и претендуют на роль этой самой тёмной материи. Но здесь есть некоторые нюансы.

С научной точки зрения полагается, что гравитация - это притяжение между телами, сила которого убывает пропорционально квадрату расстояния между ними. Но это не совсем так. Почему это не совсем так, и попробуем выяснить.

Гравитация - это не сила притяжения между телами, а связь между телами, определяемая принципами существования и сосуществования как причинно-следственными связями. Я уже немного писал об этом в своих предыдущих постах. И поэтому, говоря в привычных терминах, эту связь можно обозначить как близко- и дальнодействие.

Так вот, близкодействие и можно описывать формулой Ньютона, а для дальнодействия она уже не подходит. Кроме того, здесь необходимо учитывать и ещё некоторые нюансы, которые современная наука вообще не рассматривает как объективную реальность.

Вот в этом свете, слегка откуда-то забрезжившем, и получается, что в древних галактиках наличие тёмной материи на их периферии не просматривается или, по крайней мере, не в такой степени, как вблизи их ядер потому, что вся эта тёмная материя и сосредоточена уже в чёрной дыре в виде вещества в зарядово-неопределённом состоянии, о чём я ранее немного уже писал.

И это важно потому, что в современных представлениях либо вульгарного материализма, либо божественного сотворения, объективно существующая реальность зачастую воспринимается как то, чего не может быть потому, что не может быть никогда.