Космическая тайна. Ученые считают, что темная материя блуждает в виде планет
Авторы недавнего исследования, опубликованного на сервере препринтов arXiv, считают, что темная материя может представлять собой газовые облака в виде планет, пишет BBC Sky at Night Magazine.
Большинство ученых считает, что загадочное вещество под названием темная материя, которое составляет большую часть Вселенной существует в форме множества слабо взаимодействующих частиц под названием вимпы.
В то же время существует теория, что в космосе находятся астрономические объекты, способные объяснить присутствие темной материи в гало галактик, которые получили название массивный астрофизический компактный объект гало (massive astrophysical compact halo object, MACHO). Эти объекты состоят из обычной материи и могут представлять собой свободно плавающие в космосе черные дыры или блуждающие планеты. Эти объекты являются противопоставлением вимпам в плане объяснения природы темной материи. Но, как показали наблюдения за звездами в гало Млечного Пути, свободно плавающих объектов там нет, а значит природу темной материи можно объяснить именно наличием таких частиц, как вимпы.
Ученые хотели обнаружить эффект пролетающего MACHO, который отражается на звезде, расположенной на заднем плане. Если бы выравнивание было идеальным, то гравитационное линзирование заставило бы фоновую звезду стать ярче, а затем исчезнуть. Ведь теория относительности Эйнштейна говорит, что свет должен искажаться массивными объектами именно таким образом.
Но таких событий обнаружено было очень мало, а потому вокруг нашей галактики просто недостаточно свободно плавающих планет или черных дыр, чтобы объяснить темную материю, которая должна там присутствовать.
Если существуют свободно плавающие объекты размером с планету, то их можно обнаружить, когда они проходят между телескопом и более далекими объектами. А изменения яркости квазаров объясняются наличием множества пролетающих планет в далекой Вселенной.
Авторы исследования хотели согласовать это объяснение мерцания квазаров с очевидным отсутствием таких планет вокруг Млечного Пути. Во-первых, они хотели отличить эффекты линзирования плотными объектами от изменений, вызванных самим квазаром, который может становиться ярче и тускнеть по мере того, как вещество закручивается на аккреционном диске вокруг черной дыры, которая и создает квазар.
В ходе исследования ученые наблюдали за квазаром Q2237 0305, где благодаря гравитационному линзированию соседней галактики появляется сразу четыре отдельных изображения яркого объекта. Если сам квазар меняет яркость, это должно повлиять на все четыре изображения.
Если что-то вроде проходящей планеты внутри галактики-линзы вызывает изменение яркости, то эти изменения должны быть видны на всех изображениях. Но модели авторов исследования не могут предполагать наличие свободно плавающих планет, ведь это исключено наблюдениями за гало Млечного Пути.
Вместо этого ученые возродили старую идею о темной материи, которая состоит из совокупности газовых облаков, каждое из которых имеет массу планеты, но с гораздо меньшей плотностью. Такие объекты не будут вызывать заметного линзирования звезд Млечного Пути, но будут влиять на свет квазаров. Моделирование показывает, что такие события, как падение яркости квазаров, которое длится годами, похоже, соответствуют тому, что можно было бы ожидать, если бы существовала популяция таких объектов.
Ученые считают, что они могут быть достаточно распространены, чтобы внести существенный вклад в темную материю. Прежде чем эту теорию можно будет проверить, потребуются новые, гораздо более точные наблюдения за квазарами, такими как Q2237.
| Комментарии (0) |