Точная иллюстрация молодых галактик, которые находятся на расстоянии менее миллиарда световых лет. Нажмите, чтобы увеличить / a>
Астрономы нашли четкие признаки того, что скопления темной материи являются местом кормления новорожденных галактик на расстоянии около двенадцати миллиардов световых лет. Одно гнездо темной материи может питать несколько молодых галактик. Эти результаты исследователей из Научного института космического телескопа, Национальной астрономической обсерватории Японии и Токийского университета подтверждают предсказания доминирующей в настоящее время теории космологии, известной как модель холодной темной материи.
Недавние исследования показывают, что темная материя весит обычную материю в семь раз. Хотя темная материя не может быть видна непосредственно через телескоп, она раскрывается астрономам благодаря сильному гравитационному притяжению близлежащих звезд, газа и даже галактик.
Галактики часто группируются вместе, и то, как они группируются, определяется в основном гравитацией.
Изучая скопление галактик, можно определить, как распределяется темная материя и как она влияет на рождение и рост галактик. В прошлом было чрезвычайно трудно изучать скопление молодых галактик. Молодые галактики кажутся слабыми из-за их больших расстояний, и найти их достаточно для изучения их скопления было проблемой наблюдения.
Масами Оучи из Научного института космического телескопа и его коллеги использовали телескоп Subaru и его камеру Suprime-Cam для изучения части неба в созвездии Кита (кит), называемой Subaru / XMM-Newton Deep Survey Field (SXDS). Этот кусок неба занимает площадь, в пять раз превышающую размер полной луны. Получив глубокие и чувствительные изображения поля в трех цветах видимого света, команда SXDS смогла найти около семнадцати тысяч (17 000) молодых галактик на расстоянии двенадцати миллиардов световых лет. Это число в десять раз больше, чем в предыдущих исследованиях таких молодых галактик.
На основании этих данных команда обнаружила, что:
1) Существует много пар галактик с разнесением менее восьмисот тысяч (800 000) световых лет.
2) Даже на больших расстояниях галактики сильно сгруппированы.
Оба этих результата ожидаются, если галактики расположены в глыбах темной материи. Команда SXDS детально сравнила результаты наблюдений с теоретическими предсказаниями, основанными на модели Cold Dark Matter, выполненной членом команды Такаси Хамана, и обнаружила, что средний скопления гнезд темной материи весят целых шестьсот миллиардов (600 000 000 000) Солнц, и что один сгусток темной материи таит в себе множество молодых галактик.
Независимо от этого Нобунари Кашикава из Национальной астрономической обсерватории Японии и его коллеги также использовали камеру Subaru Suprime-Cam для изучения области неба в созвездии Кома Беренис (Волосы Беренис), называемой Субару Глубокое поле (SDF). Это поле имеет размер только одного полнолуния, но доступные данные вдвое более чувствительны, чем данные поля SXDS. Команда SDF обнаружила около пяти тысяч (5000) молодых галактик на расстоянии двенадцати миллиардов световых лет и восемьсот (800) даже более молодых галактик на расстоянии двенадцати миллиардов пятисот миллионов световых лет. Команда SDF также смогла дважды проверить идентичность молодых галактик, взяв спектральные данные галактик с помощью телескопов Subaru и Keck. Команда SDF независимо друг от друга получила результаты 1) +2), описанные выше, и пришла к выводу, что некоторые отдельные скопления темной материи скрывают множество молодых галактик. На изображениях SDF можно увидеть несколько новорожденных галактик, собравшихся вместе на небольшой площади. Путем подробного сравнения данных SDF с высокоточным компьютерным моделированием роста скоплений в Cold Dark Matter, проведенного членом команды Масахиро Нагашимой из Киотского университета, команда SDF приходит к выводу, что более тяжелые скопления темной материи имеют более яркие галактики, и что это предпочтение дает корреляции, найденные в реальном наблюдении.
Обе команды вместе нашли первое конкретное доказательство того, что молодые галактики в ранней вселенной укрыты в скоплениях темной материи, и что один скопление темной материи питает несколько молодых галактик. Обе команды воспользовались уникальной способностью телескопа Subaru делать глубоко чувствительные изображения на большой площади неба.
Первоисточник: пресс-релиз NAOJ
