Новый документ, представленный на этой неделе на конференции Американского астрономического общества, обещает, так сказать, пролить некоторый свет на поиск темной материи в отдельных галактиках. Нынешняя модель холодной темной материи во Вселенной чрезвычайно успешна, когда дело доходит до картирования таинственного вещества в больших масштабах, но не в галактическом и субгалактическом масштабах. Ранее сегодня доктор Суканья Чакрабарти из Атлантического университета Флориды описал новый способ картирования темной материи, наблюдая пульсации в водородных дисках больших галактик. Ее работа может наконец позволить астрономам использовать свои наблюдения обычной материи, чтобы исследовать распределение темной материи в меньших масштабах.
Спиральные галактики, как правило, состоят из диска, который состоит из нормальной (барионной) материи и содержит центральный выступ и спиральные рукава, а также гало, которое окружает диск и содержит темную материю. В последние годы были проведены такие исследования, как THINGS (проведенные NRAO Very Large Array) для анализа распределения водорода в близлежащих галактических дисках. В прошлом году доктор Чакрабарти использовал такие исследования, чтобы исследовать влияние малых спутниковых галактик на диски более крупных галактик, таких как M51, Галактика Вихря. Но настоящая награда заключается в исследовании того, что астрономы не могут видеть. Чакрабарти отметил: «С 70-х годов мы знаем из наблюдений плоских кривых вращения, что галактики имеют массивные гало темной материи, но существует очень мало зондов, которые позволяют нам выяснить, как они распределяются». Теперь она расширила свои исследования, чтобы сделать именно это.
Астрономы считают, что распределение плотности темной материи зависит от параметра, называемого ее радиус шкалы, Как оказалось, изменение этого параметра заметно влияет на форму водородного диска галактики, когда учитывается влияние проходящих карликовых галактик.
«Рябь во внешних газовых дисках служит зеркалом для распределения темной материи», - сказал Чакрабарти. Изменяя масштабный масштаб ореола темной материи M51, Чакрабарти смог увидеть, как это повлияет на форму и распределение атомарного водорода в его диске. Она обнаружила, что радиусы большого масштаба дают начало галактикам с гало темной материи, которое постепенно становится более диффузным по мере того, как оно распространяется по длине диска. Это приводит к тому, что водород в диске очень свободно оборачивается вокруг центральной выпуклости галактики. И наоборот, небольшие радиусы имеют профили плотности, которые падают гораздо более круто.
«Более крутые профили плотности более эффективны для удержания их« материала », - пояснил Чакрабарти, - и поэтому они имеют гораздо более плотно обернутую спиральную форму».
Карта Чакрабарти о распределении темной материи в гало M51 согласуется с существующими теоретическими моделями, что позволяет ей полагать, что этот метод может быть чрезвычайно полезным для астрономов, пытающихся исследовать неуловимое, невидимое вещество, которое составляет почти четверть нашей Вселенной. , Препринт ее бумаги доступен на ArXiv.
