Ученые нашли доказательства того, что темная материя может нагреваться и перемещаться в результате образования звезд в галактиках. Полученные данные предоставляют первые наблюдательные доказательства эффекта, известного как «нагрев темной материи», и дают новые подсказки относительно того, что составляет темную материю. Исследование опубликовано сегодня в журнале « Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества» .

В новой работе ученые из Университета Суррея, Университета Карнеги-Меллона и ETH Zürich намеревались охотиться за доказательствами темной материи в центрах близлежащих карликовых галактик . Карликовые галактики — это маленькие слабые галактики, которые обычно находятся вокруг больших галактик, подобных нашему Млечному Пути. Они могут содержать подсказки, которые могут помочь нам лучше понять природу темной материи.

Считается, что темная материя составляет большую часть массы вселенной. Однако, поскольку он не взаимодействует со светом так же, как нормальное вещество, его можно наблюдать только через его гравитационные эффекты. Однако ключ к его изучению может заключаться в том, как в этих галактиках образуются звезды.

Когда образуются звезды, сильный ветер может оттолкнуть газ и пыль от сердца галактики. В результате центр галактики имеет меньшую массу, что влияет на то, сколько гравитации ощущает оставшаяся темная материя. При меньшем гравитационном притяжении темная материя набирает энергию и уходит от центра, эффект, называемый «нагрев темной материи».

Команда астрофизиков измерила количество темной материи в центрах 16 карликовых галактик с очень разными историями звездообразования. Они обнаружили, что галактики, которые давно перестали образовывать звезды, имели более высокую плотность темной материи в своих центрах, чем галактики, которые все еще формируют звезды сегодня. Это подтверждает теорию, что более старые галактики нагревали темную материю меньше.

Профессор Джастин Рид, ведущий автор исследования и заведующий кафедрой физики в Университете Суррея, сказал: «Мы нашли действительно замечательную связь между количеством темной материи в центрах этих крошечных карликов и количеством звезд образование, которое они пережили за свою жизнь. Темная материя в центрах звездообразующих карликов, похоже, «нагрелась» и вытеснена ».

Полученные данные устанавливают новое ограничение на модели темной материи: темная материя должна быть способна образовывать карликовые галактики, которые демонстрируют диапазон центральных плотностей, и эти плотности должны соответствовать количеству звездообразования.

Профессор Мэтью Уокер, соавтор из Университета Карнеги-Меллона, добавил: «Это исследование может быть свидетельством« курения пистолета », которое делает нас на шаг ближе к пониманию того, что такое темная материя. Мы обнаружили, что ее можно нагревать и перемещать». помогает мотивировать поиски частицы темной материи «.

Команда надеется расширить эту работу, измерив плотность центральной темной материи в большой выборке гномов, подтолкнув ее к еще более слабым галактикам и протестировав более широкий спектр моделей темной материи.