из тёмной материи (отношение масса-светимость достигает 1000). Другим решением проблемы может являться предположение о слиянии или приливном разрушении карликовых галактик крупными при сложной конфигурации взаимодействия. Приливное удаление вещества является проблемой для обнаружения карликовых галактик, поскольку в таком случае галактики обладают крайне низкой поверхностной яркостью и являются очень рассеянными, поэтому их практически невозможно наблюдать.
2. Проблема диска спутников: карликовые галактики вокруг Млечного Пути и Туманности Андромеды по наблюдательным данным обращаются в пределах тонких плоских структур, но моделирование показывает, что орбиты спутников должны быть ориентированы случайным образом.
3. Проблема морфологии галактик: если галактики растут иерархически, то для возникновения массивных галактик требуется много слияний. Крупные слияния создают классические балджи. Но 80% наблюдаемых галактик не имеют балджа, при этом существует много гигантских дисковых галактик без балджа. Доля галактик без балджа примерно постоянна в последние 8 млрд лет.
Для некоторых проблем были предложены решения, но пока остаётся непонятным, могут ли проблемы быть решены без отбрасывания парадигмы холодной тёмной материи.
Часть 11-2
Наблюдения темной материи
Содержание
Том – часть - глава
11-2-1. Физики предлагают новый взгляд на проблему поисков темной материи. Темное излучение. Справка
11-2-2. Астрономы обнаружили то, что может быть признаком аннигиляции темной материи
11-2-3. Аннигиляция темной материи Млечного пути может идти ускоренными темпами
11-2-4. Астрономы не нашли следов аннигиляции темной материи после 413 недель наблюдений
11-2-5. Распределение материи и гамма-лучей указало на аннигиляцию темной материи
11-2-6. Частицы типа аксиона не являются частицами темной материи, выяснили астрономы
11-2-7. Темная материя может быть равномернее распределена во Вселенной, чем считалось
11-2-8. Пик на графике рентгеновского фона Вселенной указывает на темную материю
11-2-9. Следы темной материи найдены в галактике Андромеды
11-2-10. Физик объяснил неудачи при регистрации темной материи отталкиванием
11-2-11. Астрофизики считают, что темная материя должна быть «идеально черной»
11-2-12. Найдена древняя галактика, переполненная темной материей
11-2-13. Новые расчеты сняли проблему аномальной галактики Dragonfly 44
11-2-14. Разрешена загадка распределения темной материи в галактиках
11-2-15. Темная материя может заставлять Вселенную светиться ярче
Глава 11-2-1
Физики предлагают новый взгляд на проблему поисков темной материи
Август 2015
Ученые считают, что частицы темной материи при столкновениях способны аннигилировать, подобно частицам нормальной материи, формируя так называемое «темное излучение». Если это правда, то мы получаем возможность регистрировать такое излучение. Исследование было опубликовано в журнале Physical Review Letters.
Большая часть массы во Вселенной остается непознанной. Однако, несмотря на то, что мы знаем о темной материи очень немного, общее её содержание довольно точно измерено. Другими словами, физики знают, что темная материя существует, но зарегистрировать её пока не могут.
Однако это может быть связано с узостью нашего мышления и линейностью подходов к поискам таинственной субстанции, считает Ян Шумейкер, обладатель ученой степени доктора философии и бывший научный сотрудник Центра космологии и феноменологии физики частиц и факультета Физики, химии и фармации Университета Южной Дании, в настоящее время проживающий в США. В новом исследовании ученый и двое его американских коллег исследуют проблему обнаружения темной материи и предлагают новый подход к её поискам, основанный на обнаружении не самих частиц темной материи, а продуктов их взаимодействия – темного излучения. Исследователи показывают в своей статье, что регистрацию темного излучения способен производить существующий эксперимент Large Underground Xenon (LUX) и отмечают, что полученные при помощи этой установки в будущем научные данные помогут подтвердить или исключить их гипотезу происхождения темной материи.
Комментарий
Темное излучение. Справка
Темное излучение (также темный электромагнетизм) — это постулируемый тип излучения, который опосредует взаимодействия темной материи. По аналогии с тем, как фотоны опосредуют электромагнитные взаимодействия между частицами в Стандартной модели (называемой барионной материей в космологии), темное излучение предлагается опосредовать взаимодействия между частицами темной материи.
Подобно частицам темной материи, гипотетическое темное излучение не взаимодействует с частицами Стандартной модели. Не было никаких заметных доказательств существования такого излучения; барионная материя содержит несколько типов взаимодействующих частиц, но неизвестно, есть ли они в темной материи.
Данные о космическом микроволновом фоне могут указывать на то, что число эффективных степеней свободы нейтрино превышает 3,046, что немного больше стандартного случая для трех типов нейтрино. Эта дополнительная степень свободы может возникнуть из-за наличия нетривиального количества темного излучения во Вселенной. Одним из возможных кандидатов на темное излучение является стерильное нейтрино.
Astronews, 21 августа2015
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=7675
Журнал PhysicalReviewLetters. 2015
Ян Шумейкер, бывший научный сотрудник Центра космологии и феноменологии физики частиц и факультета Физики, химии и фармации Университета Южной Дании
Глава 11-2-2
Астрономы обнаружили то, что может быть признаком аннигиляции темной материи
Март 2016
Некоторые астрономы считают, что темная материя может иметь ещё одно общее с нормальной материей свойство, кроме способности к гравитационному взаимодействию: она может существовать в двух формах – материи и антиматерии – которые аннигилируют и испускают излучение высокой энергии при взаимодействии. В новом исследовании астроном из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра Дуг Финкбейнер и команда его коллег сообщают об обнаружении признаков аннигиляции темной материи. Статья вышла в журнале Physics of the Dark Universe.
Если аннигиляция темной материи действительно имеет место в природе, это значительно сужает круг возможных источников происхождения этой таинственной субстанции.
Как указывают авторы, которые изучали в своей работе пространственное распределение гамма-излучения близ центра Млечного пути, характер этого излучения говорит о том, что оно вызывается именно аннигиляцией частиц темной материи, наполняющих центр нашей галактики, а не связано с крупными популяциями стремительно вращающихся нейтронных звезд, называемых пульсарами, которые также излучают в этой области электромагнитного спектра. Подтверждением этого, по словам авторов статьи, является то, что гамма-излучение, идущее от пульсаров, преимущественно расположенных в плоскости диска Млечного пути, должно быть в большей степени локализовано именно в этой плоскости, в то время как наблюдения такой картины не обнаруживают.
Рис. Гамма излучение центра Млечного Пути
Astronews, 28 марта2016
http://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=8360
ЖурналPhysics of the Dark Universe.
Дуг Финкбейнер
Гарвард-Смитсоновский астрофизический центр и др.
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.101302?ft=1
Глава 11-2-3
Аннигиляция
