Fizycy wyjaśnić tajemniczą niedobór ciemnej materii w galaktyce pary

Ciemna materia jest nonluminous i nie widać bezpośrednio. Myśl, aby uzupełnić 85% materii we wszechświecie, jego natura nie jest dobrze poznany. W odróżnieniu od normalnej materii, nie pochłaniają, odbijają lub emitują światło, przez co trudno jest wykryć.

Panujące teorii ciemny względu, zwany zimnym ciemności względu lub CDM zakłada ciemne cząstki materii są collisionless oprócz grawitacji. Nowsza sekund teorią zwanych samodyspergujących interakcji ciemny względu lub SIDM wnioskuje ciemna cząstek materii siebie współdziałają nowej siły ciemności. Obie teorie wyjaśniają, jak ogólna struktura wszechświata wyłania, ale przewidują różne dystrybucje ciemnej materii w wewnętrznych obszarach galaktyki. SIDM wskazują ciemne cząstki materii silnie zderzają się ze sobą w galaktyki wewnętrznej halo, w pobliżu jej środka.

Zazwyczaj widoczne Galaxy jest obsługiwany przez niewidoczną halo ciemnej substancji stężony kępy materiału w kształcie kulki, który otacza galaktykę i trzymane razem za pomocą sił grawitacyjnych. Ostatnie obserwacje dwóch galaktyk ultra-rozproszonych, NGC 1052 i NGC DF2-1052-DF4, show, jednak, że ta para galaktyk zawiera bardzo mało, jeśli w ogóle, ciemna materia, trudnych fizycy zrozumienie powstawania galaktyk. Astrofizyczne obserwacje sugerują, NGC 1052, NGC 1052 i DF2-DF4 są prawdopodobnymi galaktyki satelitarne NGC1052.

„Powszechnie uważa się, że ciemna materia dominuje ogólnej masy w galaktyce”, powiedział Yu Hai-Bo, profesor fizyki i astronomii w UCR, który prowadził badania. „Obserwacje NGC 1052-DF2 i -DF4 pokazują jednak, że stosunek ich ciemnej materii do ich mas gwiazd jest około 1, który jest 300 razy niższy niż oczekiwano. Aby rozwiązać różnicę, możemy uznać, że halo df2 i DF4 może stracić większość ich masy poprzez pływowe interakcje z masywnej galaktyki NGC 1052 „.

Korzystanie z zaawansowanych symulacji, UCR-led zespół powielana właściwości NGC 1052 i NGC DF2-1052-DF4 przez pływów odpędzania odpędzania z dala od materiałów o galaktycznych sił pływowych, przez NGC1052. Ponieważ galaktyki satelitarne nie można trzymać uproszczoną masę własnymi siłami grawitacyjnymi, skutecznie zostanie dodana do NGC 1052 w masie.

Naukowcy rozważyć oba scenariusze CDM i SIDM. Wyniki tych badań zostały opublikowane w Physical Review Letters, wskazują formy SIDM ciemnego względu niedoborze galaktyk jak NGC 1052-df2 i -DF4 wiele bardziej korzystne niż CDM jak oddechowa utraty masy wewnętrznej halo jest bardziej znaczące i rozkład jest bardziej gwiazdowy dyfundować SIDM.

Papier badania został wybrany jako „sugestia” przez redaktorów czasopisma, zaszczyt, że tylko kilka wybranych papiery otrzymywać co tydzień w celu promowania czytania przez pola.

Yu wyjaśnił pływów utrata masy może nastąpić zarówno w aureoli CDM i SIDM. W CDM wewnętrzna struktura halogen oznacza „sztywne” i sprężyste pływów odpędzania, co sprawia, że ​​trudno jest typowy CDM halo tracić wystarczającą masę wewnętrzną w obszarze pływów, aby pomieścić obserwacje NGC 1052-df2 i -DF4. W przeciwieństwie do tego, w SIDM ciemny względu własny interakcje mogą naciskać cząstek ciemny substancji z wewnętrznej do obszarów zewnętrznych, co wewnętrzny halo „puszyste” i zwiększając oddechowej ubytek masy odpowiednio. Ponadto, rozkład gwiazdowy staje się bardziej rozproszone.

„Typowym CDM halo pozostaje zbyt masywny w regionach wewnętrznej nawet po pływów ewolucji,” powiedział Yu.

Następnie zespół wykona bardziej kompleksowe badania systemu NGC 1052 i zbadać nowo odkrytych galaktyk o nowych właściwościach w celu lepszego zrozumienia natury ciemnej materii.

Yu dołączył w badaniu przeprowadzonym przez Daneng Yang i Haipeng An Uniwersytetu Tsinghua w Pekinie. Yu był wspierany przez dotacje z amerykańskiego Departamentu Energii i National Science Foundation USA.

źródło University of California - Riverside. "Physicists explain mysterious dark matter deficiency in galaxy pair: Self-interacting dark matter theory explains why two galaxies have less dark matter than others." ScienceDaily. ScienceDaily, 9 September 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200909132101.htm>.