Скопления галактик являются крупнейшими известными структурами во Вселенной, содержащими тысячи галактик и горячий газ. Но что еще более важно, они содержат таинственную темную материю, на которую приходится 27 % всей материи и энергии.
Современные модели темной материи предсказывают, что скопления галактик имеют очень плотные ядра массивной галактики, которая никогда не смещается из центра скопления. Но, изучив десять скоплений галактик, Дэвид Харви из Лаборатории астрономии EPFL и его коллеги во Франции и Великобритании обнаружили, что их плотность намного меньше, чем предсказывалось, и что галактика в центре на самом деле движется.
Каждое скопление галактик, содержащее более яркую галактику, чем остальные, было названо «самое яркое скопление галактик» или BCG. Последние данные, полученные с помощью моделирования нестандартной темной материи показывает, что в BCG –скоплении наблюдаются остаточные колебания, вызванные массовым слиянием галактических скоплений.
Исследователи сравнили результаты своих наблюдений и предположения, основанные на данных космологического гидро-динамического моделирования и сделали вывод, что они не совпадают. Согласно Стандартной модели темной материи (так называемой «холодной темной материи»), этого колебания не существует, потому что огромная плотность темной материи держит ее плотно связанной в центре кластера галактики. Поэтому это несоответствие свидетельствует о существовании пока неизвестной и не учтенной физики.
Скопления галактик, изучаемые астрономами, также выступают в качестве сильных гравитационных линз: они настолько массивны, что достаточно деформируют пространство, чтобы искажать свет, проходящий сквозь них, как через объектив. Это можно использовать, чтобы составить карту темной материи, определив местоположение ее центра, а затем наблюдая, как BCG колеблется вокруг этого центра.
Ученые будут продолжать свои исследования, намереваясь изучить скопления галактик, таких как Евклид, более широко. Они надеются, что это позволит им не только подтвердить свои выводы, но и определить, зарождается ли колебание BCG в новой фундаментальной физике или в новом астрофизическом феномене.
Источник
