6.1K
Галактические кластеры являются крупнейшими известными структурами во Вселенной, но что более важно, они содержат таинственную темную материю. Современные модели темной материи предсказывают, что кластеры имеют очень плотные ядра, в которых находится сверхмассивная галактика, никогда не перемещающаяся относительно центра скопления.
Однако, изучив десять галактических кластеров, Дэвид Харви из Лаборатории астрофизики (Швейцария) и его коллеги из Франции и Великобритании обнаружили, что плотность ядер меньше, чем прогнозировалось, и что фактически центральная галактика движется относительно центра.
В каждом скоплении есть центральная галактика массой в миллионы Солнц, которая ярче и массивнее остальных (brightest cluster galaxy, BCG). Новые данные, полученные астрономами в результате наблюдений и моделирования, показывают, что BCG до сих пор «покачивается» несмотря на то, что весь кластер уже «успокоился» после слияния.
Исследователи сравнили свои выводы с предсказаниями и обнаружили, что они не совпадают. Согласно стандартной модели («холодной темной материи»), это колебание не должно существовать, так как огромная плотность темной материи связывает BCG в центре кластера. Таким образом, несоответствие наводит на мысль о существовании неизвестной физики.
Галактические кластеры, которые изучали астрономы, являются сильными гравитационными линзами: они настолько массивны, что деформируют пространство-время достаточно сильно, чтобы проходящий через них свет искажался. Ученые использовали это явление для выявления центра каждого из наблюдаемых скоплений, создания карты темной материи, содержащейся в них, и фиксации движения BCG.
«Полученные данные указывают на то, что в центре скоплений есть что-то гораздо меньшей плотности – яркий сигнал присутствия экзотических форм темной материи прямо в сердце кластера», – рассказывает Дэвид Харви.
Ученые продолжат свое исследование на большем наборе данных. Это позволит им не только проверить свои расчеты, но и определить, что заставляет покачиваться BCG: новая фундаментальная физика или неизвестное астрофизическое явление.