Возможно ли существование галактик без темной материи?

Темная материя галактики – одна из самых загадочных субстанций во Вселенной. Ее невозможно обнаружить, но она есть везде. Темная материя галактики не испускает электромагнитного излучения и напрямую не взаимодействует с ним. Ее поиски достаточно трудны из–за того, что она не отражает и не поглощает свет, а также может быть обнаружена лишь через гравитационные взаимодействия с привычной, барионной материей. Ее открытие состоялось в конце двадцатого века, но предположение о ее существовании появилось сто лет назад с открытием теории относительности Эйнштейна. При этом Альберт Эйнштейн считал, что космологическая постоянная во Вселенной притягивает отрицательные массы.

Физики изучали вращение скорости галактик и пришли к выводу, что поимо наблюдаемой материи, в галактике есть что – то тяжелое и невидимое. В дальнейшем ее назвали «Темная материя». Центральная идея заключается в том, что темна материя состоит из субатомных частиц  (элементарная или составная частица, входящая с состав атома). Ученые Оксфордского университета недавно предположили, что темная материя может являться жидкостью с отрицательной массой. Ранее ученые полностью отрицали существование отрицательной массы, так как такой материал мог потерять плотность во время расширения Вселенной. А галактики вращаются с такой скоростью, что могли бы уже развалиться. При этом их удерживает невидимое гало, состоящее из темной материи.

Масса темной материи значительно превышает массу «обычной» барионной, из которой состоит наш мир. Вселенная включает в себя примерно 75% темной материи от всей массы материй, недосягаемых для человеческого глаза и телескопов. Она не реагирует и не улавливается никакими способами. Ученые заговорили об этой загадочной темной энергии после обнаружения непонятных явлений в гравитации звезд и формировании энергий. А также после изучения микроволнового фона. Вывод о существовании тёмной материи сделан на основании многочисленных, согласующихся друг с другом, но косвенных признаков поведения астрофизических объектов и по создаваемым ими гравитационным эффектам.

Выяснение природы тёмной материи поможет решить проблему скрытой массы, которая заключается в аномально высокой скорости вращения внешних областей галактик с учетом наблюдаемой массы.

На сегодняшний день ученые могут с уверенностью сказать, что темная материя существует. Но в небольших и карликовых галактиках загадочная субстанция ведет себя совершенно иначе, нежели в больших. Не так, как предсказывают теории их устройства. В некоторых она отсутствует, а в других распределена равномерно.

Недавно американские ученые — астрономы из Йельского университета (США) и института астрономии Общества Макса Планка под руководством Питера ван Докуума увидели «невозможную», пустую и пока редкую галактику без загадочной субстанции — темной материи. Разгадка ее природы – одна из важнейших задач в астрофизике. Это открытие заставило ученых по- новому взглянуть на субстанцию, пересмотреть взгляды на образование галактик и природу темной материи. Многие годы ученые – астрономы и астрофизики думали, что галактики начинают свою жизнь в виде скопления темной материи, в которую постепенно попадает газ и в ней формируются рукава, подобные Млечному пути, и рождаются звезды. Также считали, что Вселенная состоит из материи, которую мы видим и той, что состоит из планет, черных дыр, скоплений пыли и туманностей.

Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature. В работе рассказывается об обнаружении галактики, в которой содержится небольшое количество темной материи, или же ее вообще нет. Анализ движений десяти ярких звездных скоплений показал, что галактика  NGC 1052-DF2, находящаяся на расстоянии 65 миллионов световых лет от Млечного пути, в созвездии Кита, содержит в четыреста раз меньше темной материи или содержит ее в невероятно малых количествах. Возможно, что она полностью состоит из барионного вещества, несмотря на то, что темная материя, по предположениям ученых, является доминирующим аспектом любой галактики. Возраст исследуемой галактики составляет десять миллиардов лет, и относятся к категории ультра – диффузных. Она содержит в 200 раз меньше звезд, чем в Млечном пути, хоть и схожа с ним в размерах.

Благодаря открытию ученых, появилось множество других вопросов, например, как Вселенная могла образоваться без темной материи, ведь загадочная субстанция до сих пор была доминирующим составляющим Вселенной. Но есть и другие галактики, которые почти полностью состоят из темной материи. И возможно, что список таких галактик будет пополняться. Надеемся, что в скором времени ученые дадут ответы на эти вопросы.

Ещё статьи
АСМР — четыре буквы расслабления