3I/ATLAS вызвал большой ажиотаж за последний год, побудив астрономов обновить свои знания о других солнечных системах, а также о нашей собственной. Однако этот третий межзвездный гость может оказать неожиданное влияние на наше понимание темной материи. В новой статье, доступной в виде препринта на arXiv от исследователей из Гамбургского университета, предпринимается попытка рассчитать влияние наличия большого количества межзвездных объектов (МЗО) на наши расчеты темной материи в нашей галактике.
Часть расчетов темной материи основана на так называемой «недостающей массе». Это значение основано на свойстве, известном как кривая вращения Галактики — по сути, это скорость, с которой звезды вращаются вокруг центра Млечного пути. Фактическое значение кривой намного выше, чем можно было бы ожидать, исходя только из количества наблюдаемых нами звезд, поэтому что-то еще должно вносить вклад в массу, который может объяснить это увеличение скорости вращения.
Ученые давно считают, что именно темная материя является источником этой массы. Но поскольку она не взаимодействует (или взаимодействует очень редко) ни с чем, кроме гравитации, мы не можем ее «увидеть», что затрудняет ее изучение. Согласно текущим оценкам, полученным в ходе миссии Gaia, концентрация темной материи в галактике составляет примерно 0,44 гигаэлектронвольта на кубический сантиметр. Но что, если существует другое объяснение для части этой недостающей массы?
Сами межзвездные объекты обладают массой и видны другими способами. До сих пор мы видели только три из них: 1I/'Oumuamua, 2I/Borisov и 3I/ATLAS, самый крупный из которых имеет радиус от 0,16 до 2,8 км. Поскольку масса увеличивается пропорционально кубу радиуса, эта разница в значениях оказывает огромное влияние на оценку массы этого крупнейшего межзвездного гостя. Но мы также знаем, что в галактике прямо сейчас, вероятно, существуют миллиарды, если не триллионы, других межзвездных объектов.
Вопрос, на который пытались ответить исследователи, был прост: какой процент «недостающей массы» галактики могут составлять плавающие межзвездные объекты, которые мы просто не можем увидеть с помощью обычных методов наблюдения? Чтобы определить это значение, они применили статистический метод, известный как распределение Пуассона, для расчета локальной плотности блуждающих камней, по размеру похожих на 3I/ATLAS. И они обнаружили, что в нашем районе галактики может находиться довольно много таких плавающих объектов.
Продолжив этот процесс, они рассчитали процент «недостающей массы» в галактике, которую можно отнести к этим изотопам. Оказалось, что они могут составлять приблизительно от 13% до 45% массы галактики, которая в настоящее время приписывается темной материи.
Следует признать, что в этом процессе экстраполяции есть некоторые недостатки. Главный из них заключается в том, что они буквально экстраполируют выборку размером 1 (3I/ATLAS) на всю галактическую популяцию ISO. Сами авторы даже признают, что верхняя граница расчета (где ISO будут составлять до половины недостающей массы) требует «чрезмерно оптимистичного» количества материи, выброшенной в межзвездное пространство.
Однако лежащая в основе математика верна, и она имеет значение для некоторых существующих и будущих исследований. Эксперименты по прямому обнаружению темной материи, такие как LZ и XENONnT, используют локальную плотность темной материи для расчета ожидаемого потока слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMP), проходящих через их резервуары с ксеноном. Если это число окажется хотя бы на 18% ниже, чем первоначально предполагали разработчики эксперимента, чувствительность приборов, возможно, придется скорректировать.
К счастью, не придётся долго ждать, чтобы получить дополнительные доказательства, подтверждающие или опровергающие эту теорию. В сеть поступают данные обзоров неба следующего поколения, которые, как ожидается, обнаружат десятки, а возможно, и сотни новых межзвёздных объектов. Как только мы лучше поймём размер и форму межзвёздных объектов, мы сможем лучше оценить, какой вклад, если таковой имеется, они вносят в недостающую массу нашей галактики, и правильно ли наше понимание тёмной материи.
Глубоководные аппараты обнаружили акул-гоблинов глубоко под водой в Тихом океане
В июле 2019 года дистанционно управляемый подводный аппарат заснял необычное существо на глубине 2 километров под водой недалеко от острова Джарвис в центральной части Тихого океана. Это животное длиной три…
Игрушечная вселенная показывает, что время может быть квантовой иллюзией
Течение времени может быть всего лишь иллюзией, возникающей из квантовых взаимодействий между различными частями Вселенной — по крайней мере, это верно для игрушечной модели космоса. Эксперимент может дать подсказки о…
Обнаружены свидетельства осады древнего месопотамского города 4000 лет назад
Археологические раскопки, проведенные Университетом Центральной Флориды (UCF) в иракском Курдистане, недалеко от города Эрбиль, предоставили ряд вещественных свидетельств, которые заставляют пересмотреть несколько глав древней месопотамской истории. Полевые работы, проводившиеся в…
МО: за ночь над регионами России сбили 177 украинских БПЛА
Средства ПВО за прошедшую ночь перехватили и уничтожили над регионами РФ, а также над акваториями Черного и Азовского морей 177 украинских БПЛА самолетного типа. Об этом сообщили в Минобороны России.…
Кондратьев: в Краснодарском крае при атаке БПЛА погиб человек
В Краснодарском крае из-за атаки украинских дронов произошло возгорание произошло на морском терминале. В результате один человек погиб и трое пострадали, сообщил глава региона Вениамин Кондратьев в своем канале в…
Шуваев: ВСУ 83 раза атаковали Белгородскую область за сутки
Вооруженные силы Украины (ВСУ) за прошедшие сутки 83 раза атаковали территорию Белгородской области, пострадали три мирных жителя. Об этом сообщил врио губернатора региона Александр Шуваев в Telegram-канале. "За минувшие сутки…
Войска НАТО начали окружать Россию с севера
В финском городе Рованиеми создан сухопутный штаб НАТО. На 13 июня запланирована официальная церемон...
Родители влияют на детей через гены, которые никогда не передаются по наследству
Дети наследуют половину своей ДНК от матери и половину от отца. Но родители также повлияли на них че...
А вот если ты уверен, что завтра будет хуже, чем сегодня, это ведь тоже своего рода уверенность в завтрашнем дне?
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".