Fexclub.su [Архив] Life Учеба и Науки Статьи и публикации

Темная материя управляет сверхскоплением галактик

LoGin 31.07.2013, 01:15
Космический телескоп Хаббла исследовал одно из крупнейших сверхскоплений галактик во Вселенной Abell 901/902. Астрономов интересовала как темная материя, входящая в структуру сверхскопления, так и сами галактики, их формы, поведение и эволюция. Были получены интересные результаты.

Сверхскопление Abell 901/902 находится в созвездии Лев и удалено на расстояние 2,6 миллиарда световых лет от нас. Размер сверхскопления около 16 миллионов световых лет. Чтобы исследовать это очень интересное сверхскопление, космическому телескопу пришлось исследовать участок неба 0,5X0,5 градуса.

Это один из самых больших сплошных участков неба, исследованных космическим телескопом. Для получения изображения пришлось сделать более 80 снимков, общая экспозиция составила 1,6 суток.

Как увидеть невидимку

4******8

На фотографии телескопа галактики видны прекрасно, чего не скажешь о темной материи, из которой состоит большая часть Вселенной вообще, и Abell 901/902 в частности. Для изучения ее распределения пришлось исследовать формы (точнее искажения форм) около 60 тысяч более далеких галактик, свет которых искажается гравитационным полем темной материи.

Такое искажение лучей света гравитирующей массой получило название эффекта гравитационного линзирования. Этот эффект ныне широко применяется в астрофизике для решения разных задач, в том числе и для поиска внесолнечных планет

На фотографии космического телескопа сверхскопления Abell 901/902 красным цветом нанесена темная материя. Телескоп исследовал четыре основные области скопления темной материи общей массой в сто триллионов солнечных масс. Полученная карта распределения темной материи в 2,5 раза более четкая, чем все предыдущие карты.

Неистовая жизнь галактик

4******9

Поведение галактик в сверхскоплении, особенно таком крупном как Abell 901/902, весьма сложно. Галактики движутся по сложным траекториям, увлекаемые гравитацией друг друга и темной материи. Галактики взаимодействуют между собой, сталкиваются, эволюционируют.

Оказалось, что движение галактик, и даже характер их эволюции во многом определяется темной материей. Если сверскопление уподобить мегаполису, а галактики людям, то темная материя будет играть роль дорог.

Оказалось, что наиболее сильным трансформациям подвержены галактики на окраине сверхскопления, там, где они наиболее медленно движутся и успевают взаимодействовать друг с другом. В них также высок темп звездообразования, и именно перефирийные галактики имеют наиболее активные ядра.

А вот в центре сверхскопления галактики старые, красные, шарообразных форм, и в них уже почти ничего не происходит. И еще раз было подтверждено, что галактики скапливаются в местах скопления темной материи.

Темная материя, невидимая, неуловимая, и такая важная для эволюции Вселенной.

Источник ....
LoGin 16.11.2013, 02:23
Физики придумали новый способ поиска темной материи

....

Внутренности одной из частей нового детектора. Фото Donna Coveney с сайта web.mit.edu
Ученые из нескольких американских институтов разработали детектор частиц темной материи, который, по словам авторов, намного превосходит существующие приборы по эффективности. Изобретение физиков коротко описано в пресс-релизе на сайте Массачусетского технологического института. Более подробную характеристику можно найти в статье на сайте arXiv.org.
Темная материя - это загадочная субстанция, которая участвует в гравитационном, но не участвует в электромагнитном взаимодействии. Ее существование было теоретически предсказано для того, чтобы объяснить "недостаток" массы во Вселенной. До настоящего времени астрономам не удалось получить экспериментальных доказательств, которые бы однозначно подтверждали существование "необычной" материи.

Считается, что основными частицами, составляющими темную материю, являются вимпы (слабовзаимодействующие массивные частицы; термин пока не устоялся в русскоязычной литературе и образован от английской аббревиатуры WIMP - Weakly Interacting Massive Particle). Вимпы можно фиксировать непосредственно, используя специальные детекторы. Обычно они находятся на значительной глубине: земля поглощает большую часть частиц "обычной" материи, которые создают сильный фон.

Детектор должен фиксировать вспышки света, возникающие при столкновении вимпов с другими частицами. Фотоэлектронные умножители позволяют многократно усилить слабый сигнал и "засечь" одиночное столкновение.

Несмотря на защитный "земляной" экран, детекторы фиксируют значительно больше столкновений с участием "обычных" частиц, чем столкновений, в которые вовлечены вимпы. На одно столкновение вимпа приходится в среднем 1х1019 "обычных" столкновений. Авторы данного исследования утверждают, что им удалось преодолеть эту трудность. Новый детектор является комбинацией двух типов детекторов. Один регистрирует столкновения между нейтронами (частицы, "ответственные" за большую часть фона), а другой - столкновения, в которых участвуют частицы темной материи. В том случае, если столкновение регистрируется одновременно двумя детекторами - скорее всего, это "неинтересное" событие. Если же нейтронный детектор молчит, а второй детектор регистрирует вспышку - велика вероятность, что она вызвана присутствием вимпа.

Сейчас разработанный учеными детектор проходит проверку в Национальной лаборатории в Лос-Аламосе. Затем (если проверка пройдет успешно) его перевезут в одну из подземных лабораторий, где детектор начнет поиски темной материи.

Источник ....
LEON 03.12.2013, 05:12
Не очень корректная статья, на мой взгляд. Темная материя не была теоретически предсказана, её как раз таки ввели, чтобы согласовать данные по массе галактик, полученные гравитационным линзированием. Название как бы говорит само за себя, что это дело тёмное, непонятно что это, но оно есть. :) Активно разрабатываемые теории суперсимметрий делают много догадок на этот счёт, но всё решит эксперимент. Да и вимпы это не окончательное название частиц темной материи, это как например альфа-частицы, сначали их обнаружили при радиоактивном распаде, а уж потом выяснили что это 2 протона и 2 нейтрона. Возможно эти вимпы существуют, но насколько мне известно, никто ещё не доказал, что смог их зарегистрировать.
Похожие темы
Скопление галактик подтверждает существование темной энергии
Темная вода / Dark Water (2005)
Территория тьмы (Темная страна) / Dark Country (2009)