Исследователи в области астрономии провели сравнение моделей темной материи, основанных на тяжелых и легких частицах - вимпах и аксионах, со свойствами, возникающими при гравитационном линзировании.
Для этого они изучили систему HS 0810+2554, которая состоит из эллиптической галактики, линзирующей квазар в четыре раза. Результаты исследования показали, что волновая природа аксионов, связанная с частицами сверхмалой массы, может объяснить некоторые флуктуации и аномалии на изображениях. Статья с результатами исследования была опубликована в Nature Astronomy.
Исследование, проведенное Альфредом Армутом из Гонконгского университета и его коллег из шести стран, посвящено влиянию разницы между волновой и корпускулярной темной материей на эффекты гравитационного линзирования галактиками. В результате исследования установлено, что аксионная модель более точно воспроизводит яркость и положение галактик, чем модель с вимпами, требующая добавления субгалактик. Основой для расчетов, по словам ученых, были реальные наблюдения.
Сообщается, что в свойства созданной модели была включена вероятность неоднородной плотности изучаемых частиц во Вселенной. Специалисты думают, что вимпы имеют возможность создавать галактическое гало, располагаясь вокруг центра галактик. Стоит отметить, что плотность этих частиц мала, об этом свидетельствуют особенности их взаимодействия между собой и их массы. На галактических масштабах поведение сверхлегких аксионов регулируется квантово-механическими законами. Потенциальная яма, созданная областью притяжения, заставляет частицы занимать состояния стоячих волн. Самоинтерференция аксионов приводит к значительным флуктуациям их плотности, которые могут варьироваться от нуля до удвоенного значения. При помощи численного моделирования специалисты убедились, что крупные флуктуации имеют существенное влияние на яркость и положение фонового объекта.
Для подтверждения правильности своих моделей, исследователи применили их к системе HS 0810+2554. Она состоит из массивной эллиптической галактики на переднем плане, которая четыре раза линзирует фоновую галактику-квазар. Изображение этой системы было получено телескопом Хаббл в видимом диапазоне и сетью интерферометров EVN в радиодиапазоне.
Источник: nplus1.ru
В ходе исследования было выяснено, что подход на основе массивных частиц темной материи не может объяснить аномалии яркости и положения галактики HS 0810+2554. Однако стоит отметить, что данная аксионная модель не может дать подробной информации, которая помогла бы ученым воспроизвести разделение различных элементов изображения, находящихся в разных сегментах. По мнению ученых, их исследование дало крепкий фундамент для дальнейшего изучения темной материи, ее свойств и происхождения.
Ранее издание Involta Media сообщало, что специалисты смогли создать трехмерную модель онкологических опухолей человека в высоком разрешении.
