Что внутри галактики андромеда
Галактика Андромеда М31
Галактика Андромеда М31
Самый далекий объект космоса, видный невооруженным глазом. Самый близкий к нам галактический объект. Громадная галактика, которая через пару миллиардов лет столкнется с Млечным Путем и поглотит его. Всё эти лавры носит галактика Андромеда М31 — первая открытая внешняя галактика во Вселенной, и наиболее хорошо изученная.
Основные черты Андромеды
Спиральная галактика Андромеды, в прошлом известная как туманность Андромеды или М31 (31-й номер по известному каталогу Мессье) — самый знаменитый из «звездных островов». Кроме всеобщего внимания, характерного для очередного «самого-близкого-большого-крутого» космического объекта, М31 выделяется еще и научной ценностью. Ведь существует мало галактик, в которых можно разглядеть миллионы отдельных звезд, пусть даже сквозь мощные телескопы. А еще меньше таких, которые приближаются к нам со скоростью около 110 км/с, как это делает Андромеда.
Галактика Андромеды. Снимок программы WISE
Кроме того, до поры до времени образ нашего дома, Млечного Пути, «рисовали» с Андромеды. Наша галактика пусть и меньше по размаху, но не намного легче, и М31 воспринималась как «зеркало» Млечного Пути. С развитием астрономии, когда ученые стали видеть и понимать больше, миф развеялся. Оказалось, что Млечный Путь и Андромеда принадлежат к разным подклассам спиральных галактик, да и рисунок их рукавов порядком отличается. Но все же они имеют много общего — например, «страсть» к поглощению своих карликовых галактик-спутников. Внутреннее устройство у них также похоже.
Но обо всем по порядку. Дабы лучше представить образ соседки Андромеды, рассмотрим основные ее детали — а чтобы не потеряться, сравним их с параметрами собственной галактики.
Класс галактики
Галактика Андромеды — типичная галактика класса Sb по классификации Хаббла. Это значит, что она выглядит как спираль, линии-рукава которой равномерно распределены вокруг шарообразного балджа — центральной яркой части галактики, полной ярких старых звезд. Млечный Путь же сегодня воспринимается как галактика класса SBbc — спиральная галактика с перемычкой. Разница между нашим «звездным островом» и М31 заключается как раз в перемычке — эта часть отходит от краев балджа и соединяет его с рукавами.
Вы можете посмотреть и сами на то, что видят ученые. Изображение ниже состоит из около 600 миллионов пикселей, это крупнейшее и наиболее подробное изображение M31, которое охватывает всю галактику. Разрешение снимка 48327x12185px, а размер 717,2 Mb. Смотреть лучше всего в полноэкранном режиме!
Что правда, есть данные, что Андромеда тоже может обладать перемычкой. Доказательства предоставила программа исследования космоса в инфракрасном диапазоне «2MASS» (от англ. «2 Micron All-Sky Survey», «исследование всего неба в [световом] диапазоне 2 микронов»). Она показала, что балдж галактики Андромеды, скрытый газопылевыми облаками от всего, кроме инфракрасного излучения, имеет квадратную форму, чего вполне достаточно, чтобы считаться галактикой класса SB.
Но и без учета перемычки туманность Андромеды отличается от Млечного Пути. Рукава ее спирали отстоят дальше друг от друга, чем у нашей галактики. И хотя их линии редко обладают идеально-ровной формой, в галактики МЗ1 некоторые рукава сильно искажены. Это «пробоины» от галактики меньших размеров, которая пролетела сквозь диск Андромеды. Такие события нередки для нашей соседки — 10 миллиардов лет назад она сформировалась с нескольких протогалактик, и за время своего существования поглотила минимум три своих спутника.
Размеры галактики
В нашей статье о разнообразии галактик Вселенной мы упоминали о том, что существует сразу несколько факторов, определяющих масштабы того или иного «звездного острова». Газопылевой и звездный диски двух галактик могут иметь различные масштабы и концентрацию — соответственно, стоит учитывать не только линейные размеры, но и общее количество звезд. Не менее важным фактором в судьбе галактики является ее масса. Галактика туманность Андромеды обгоняет нашу по всем трем параметрам, однако степень ее превосходства разнится.
Сравните: Млечный Путь, галактика Андромеды и расстояние между ними
Галактика Андромеды в ультрафиолете. Комбинированный снимок.
Точные цифры на современном этапе развития науки остаются неизвестны. Дело в том, что массу планет, звезд и астероидов можно более-менее точно определить, наблюдая за их вращением относительно друг друга, а затем используя гравитационные законы. У Андромеды есть спутники, по которым можно было бы совершить вычисления — но нужны тысячи лет, чтобы определить их орбиту. Галактика пока что наблюдается не настолько долго. Поэтому астрофизикам только и остается что делать допущения.
Движение галактики и ее спутники
Все во Вселенной взаимосвязано и находится в движении — это не философская сентенция, но банальный вывод из известных принципов гравитации. Галактика Андромеды также не стоит на месте. Разные ее части движутся с разной скоростью. Возле ядра звезды и газ вращаются со скоростью 225 км/сек, а на отдалении в 7 тысяч световых лет — 50 км/сек. Разгоняет объекты сосредоточение массы ядра — тяжелые звезды и сверхмассивная черная дыра, традиционное сердце галактики.
Первый снимок галактики Андромеда. Спутник М110 виден в верхней части, М32 — справа.
Также галактика Андромеда приводит в движение другие «звездные острова», конкретно — 14 карликовых галактик-спутников. Самые большие из них — М32 и М110 — без труда видны в телескоп, благодаря чему были открыты еще в XVIII веке. Также ученые подозревают, что именно М32 пробила «арку» в диске Андромеды. Еще Андромеда регулярно их поглощает — некоторые шаровые скопления светил в гало «звездного острова», которые отделены от общего звездного диска, являются остатками ядер поглощенных галактик.
Столкновение с нашей галактикой
Как самый большой участник Местной Группы галактик, Андромеда так или иначе взаимодействует с другими галактиками. К добру или к худу, но ее путь пересекает наш Млечный Путь — и через 3-4 миллиарда лет она сольется с нашей галактикой воедино. Несмотря на то что предсказать движение столь громадных объектов сложно, последние исследования считают столкновение неизбежным.
Как это произойдет? Когда галактики приблизятся на достаточное расстояние, их ядра начнут с громадной скоростью кружить друг возле друга. Во время этого «танца» звездные диски будут рассеяны силой гравитационных взаимодействий — они разлетятся в разные стороны, словно брызги воды. Ядра же будут кружиться все быстрее и быстрее, пока не сольются воедино в новый массивный балдж. Новая галактика будет линзовидной — не все звезды вернутся обратно после бурного соединения Млечного Пути и Андромеды, а рукава сотрутся.
Материалы по теме
Столкновение галактик 3D
Что ожидает наше Солнце и Землю? Они должны остаться невредимы — шансы столкновения звезд двух галактик весьма малы. Посмотрим на наглядном примере. Если Солнце ужать до размера мячика для настольного тенниса, диаметр Млечного Пути составит 30 миллионов километров. И даже если составить звезды обеих галактик, расстояние между каждым светилом-мячиком будет свыше 3 километров. Велики ли шансы того, что «мячики» столкнутся, учитывая то, что настоящие звезды, как и ядра галактик, при первом контакте будут отталкиваться, а не биться напрямую?
Поэтому существует почти 50% шанс того, что наше Солнце станет межгалактическим путешественником — во время слияния оно оторвется от Млечного Пути и полетит в бездну Вселенной. Планеты при этом не пострадают и не сменят своих орбит. Однако для Земли на тот момент будет представлять наибольшую опасность само Солнце — оно будет приближаться к стадии красного гиганта, предсмертной стадии эволюции.
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Галактика Андромеды — сияние триллиона звёзд!
Галактика Андромеды – огромный звёздный остров, состоящий из триллиона звёзд. Это галактика, которая больше, чем наш Млечный Путь, притом ближайшая к нам. Её еще называют Туманностью Андромеды, потому что на небе она выглядит как размытое пятно, заметное даже невооруженным глазом.
Эта галактика входит в Местную группу ближайших соседей, но эта – самая близкая из всех. Хотя «близко» здесь – понятие растяжимое, так как разделяет нас 2.5 миллиона световых лет. Так что, когда вы смотрите на этот объект, вы видите его таким, каким он был 2.5 миллиона лет назад. А оттуда видят нашу галактику, в которой предок человека только учится ходить на задних лапах!
Что представляет собой галактика М31
Галактика Туманность Андромеды содержит триллион звёзд, это в несколько раз больше, чем содержит Млечный Путь. Да и в поперечнике она больше в 2.6 раз – от края до края лучу света пролетает за 260 тысяч лет. Это колоссальное образование приближается к нам со скоростью около 300 км/с, и через 5 миллиардов лет наши галактики пересекутся.
Строение галактики Андромеды типично для спиральных галактик, к которым принадлежит и наша.
Ядро галактики Андромеды
В центре расположено ядро, в центре которого имеется сверхмассивная чёрная дыра – масса её не менее 140 миллионов солнечных. На расстоянии всего 1 световой год от черной дыры, подобно планетам, кружат молодые голубые звёзды возрастом всего в 200 миллионов лет, происхождение которых пока не объяснено.
Ядро галактики Андромеды.
Дело в том, что так близко от черной дыры просто невозможно образование газовых туманностей, из которых могли бы образоваться звезды. Черная дыра такой невероятной массы просто не даст водороду собраться, а тем более сжаться до протозвезды. Однако этот диск из 400 молодых звёзд существует. Ближе к центру диска расположены старые красные звёзды. Они летят по своим орбитам с огромной скоростью — 1000 км/с.
Ядро М31 более крупным планом.
На расстоянии в 5 световых лет от центра, за диском из молодых звёзд, расположено кольцо старых, красных. Так что в таком небольшом объёме сосредоточено, помимо сверхмассивной чёрной дыры, несколько сотен звёзд. А ведь там есть еще и их остатки – нейтронные звёзды и кандидаты в черные дыры.
Так что ядро галактики Андромеды – довольно густонаселенное всякими объектами место, притом весьма негостеприимное и опасное.
Достопримечательности М31
Кроме ядра, Туманность Андромеды богата и другими интересными объектами. Например, в неё открыты звёздные скопления нового типа. Они напоминают шаровые скопления, но очень большие – их диаметр составляет сотни световых лет. А входят в него многие сотни тысяч звёзд, и при этом расположены они не так тесно, как более компактные шаровые скопления. Ученые склонны относить такие объекты к карликовым сфероидальным галактикам.
Представляете? Внутри гигантской галактики есть собственные карликовые галактики. Хотя все они тоже неимоверно огромны по нашим меркам, и представить их реальные размеры очень сложно.
В М31 находится самое яркое шаровое скопление среди всех галактик Местной группы. Называется оно Mayall II, и удалено на 130 000 световых лет от центра галактики. В это скопление входит минимум 300 000 старых звёзд, а в центре его имеется чёрная дыра, с массой в 20 000 солнечных. Учёные считают, что это шаровое скопление – ядро одной из поглощенных в прошлом карликовых галактик. Теперь это просто часть гигантского мегаполиса.
В этой галактике много чёрных дыр – сейчас известно 35 штук. Шаровых скоплений в ней насчитывается около 450, а в нашей галактике их вдвое меньше. Возможно, там их гораздо больше, однако дальний край неудобен для изучения.
Галактики –спутники
Наш Млечный Путь имеет карликовые галактики-спутники – это Большое и Малое Магеллановы облака. Галактика Андромеды тоже имеет несколько таких спутников – самые яркие и крупные из них имеют обозначения М32 и М110, и их хорошо видно на фотографиях. На самом деле их немало, но они довольно мелкие.
Основные галактики-спутники галактики Андромеды.
Происхождение М32 пока неясно. Учёные считают, что когда-то это была крупная спиральная галактика, которая 2 миллиарда лет назад была практически поглощена галактикой Андромеды. То бесформенное образование, которое мы видим сейчас – это остатки галактики, исковерканные мощной гравитацией триллионного острова. Звёзды её были разбросаны на огромных пространствах и теперь образуют гало М31 – её периферию.
М110, вероятно, постигла та же судьба. Между этой галактикой и Туманностью Андромеды расположено много звёзд, которые имеются и в составе М110. Они богаты тяжелыми металлами и все время перемещаются между галактиками.
Галактика Андромеды на небе
Этот звёздный остров уникален тем, что его можно обнаружить невооруженным глазом. Галактика Андромеды на небе при хорошем зрении легко находится и видна в виде размытого туманного пятна яркостью в 3.44m. На самом деле галактика занимает на небе площадь, в 7 раз большую, чем диск Луны, но из-за низкой поверхностной яркости мы можем видеть только свечение ядра. Больше подробностей можно рассмотреть в бинокль или в телескоп.
Площадь, занимаемая на небе галактикой Андромеды и Луной. Да, галактика больше!
Найти галактику Андромеды на небе очень просто. Если взглянуть в южном направлении, то можно заметить Большой Прямоугольник Пегаса, который образован четырьмя довольно яркими звёздами. От верхнего левого угла влево идет ряд ярких звёзд – это созвездие Андромеды. Если представить треугольник, вершинами которого будет вторая и третья звезда, то в вершине её будет заметно туманное пятно – это и есть галактика Андромеды. В тёмную ночь её хорошо видно, стоит посмотреть в том направлении, она похожа на облачко.
Как найти галактику Андромеды.
Если найти Прямоугольник Пегаса сложно, то можно провести воображаемую линию от Полярной звезды к альфе Кассиопеи, и продолжить её – линия как раз упрется в нужный угол Прямоугольника. Теперь вы знаете, как найти галактику Андромеды на ночном небе. Но если хотите увидеть её получше — вооружитесь биноклем, хотя особых подробностей не увидите. Диск галактики можно увидеть только в мощный телескоп.
Наблюдение галактики Андромеды
Невооруженным глазом галактика Андромеды представляется просто как туманное пятнышко. Если смотреть в эту часть неба, её можно обнаружить боковым зрением, как что-то эфемерное.
Галактика Андромеды в бинокль также не показывает своих деталей. Однако уже можно заметить её форму. В 10х50 бинокль заметно, что она вытянутая, тоньше в центре, и толще в рукавах. Можно легко обнаружить галактику – спутник М110, а если постараться, то и М32.
Галактика Андромеды в телескоп выглядит гораздо лучше. Однако поверхностная яркость её невелика, поэтому чем больше апертура телескопа, тем лучше. Здесь не важно большое увеличение – галактика не вместится в поле зрения даже с небольшим увеличением. А вот диаметр объектива, то есть количество собираемого света, очень важно. В 150-мм телескоп можно отлично рассмотреть и ядро, и крупные скопления в диске галактики, и прорезающие её темные туманности.
Открытие галактики Андромеды и первые наблюдения
Галактика Андромеды известна давно. Её упоминал еще персидский астроном ас-Суфи в своём каталоге, а было это в 946 году. Однако в телескоп её впервые рассмотрел немецкий астроном Симон Марий, в 1612 году. Конечно, с телескопом того времени деталей рассмотреть не удалось и ему.
Когда Шарль Мессье создавал свой каталог туманных объектов, то включил эту галактику в него под номером 31.
Когда в 1785 году Уильям Гершель навёл на М31 один из своих телескопов, а они были просто гигантскими для того времени, то смог рассмотреть в центре яркое пятно – ядро галактики. Однако он посчитал, что это просто туманность, притом довольно близкая, и даже вычислил до неё расстояние. Конечно, он ошибся, так как М31 располагается далеко за пределами нашей галактики, и даже гораздо крупнее её.
Только спустя почти век, в 1864 году, английский астроном Уильям Хаггинс, на основе спектральных исследований, предположил, что странная туманность на самом деле состоит из множества звёзд. И оказался прав.
Первое фото галактики Андромеды сделал Исаак Робертс в 1887 году. На нём были даже видны спиральные рукава. Но все-равно считалось, что это галактический объект, и это звезда, вокруг которой образуются планеты. То есть это приняли за протопланетный диск.
В 1912 году американский астроном Весто Слайфер вычислил скорость этого странного объекта и получил невероятную цифру – оказалось, что он приближается со скоростью 300 км/с.
Теперь мы знаем, что М31 – это гигантская галактика, крупнее нашей, и расположена в 2.5 миллионах световых лет от нас.
Столкновение Млечного Пути и галактики Андромеды
Галактики Млечный Путь и Туманность Андромеды входят в Местную группу, к тому же они еще и ближайшие соседи. Мало того, они сближаются со скоростью в 300 км/с. Каждая из галактик движется со скоростью в 100-150 км/с, что и даёт в сумме такую большую скорость сближения.
Гравитация обеих соседок колоссальна, и 2.5 миллиона световых лет для них – совсем небольшое расстояние. Преодолеют они его довольно быстро. Уже через 3-4 миллиарда лет галактики вступят в тесный контакт, а через 5 миллиардов лет образуют одну галактику. Что из этого получится, неизвестно, существуют лишь компьютерные модели, но столкновение Млечного Пути и галактики Андромеды неизбежно.
Однако галактика Андромеды за все время своего существования поглотила уже не одну галактику, она гораздо больше нашей галактики как по размеру, так и по массе. Поэтому наш Млечный Путь будет меняться еще задолго до прямого столкновения – под действием мощной гравитации триллиона солнц. Структура будет нарушена, звёзды будут сорваны со своих орбит. Некоторые будут выброшены за пределы галактики, некоторые ступят в близкий контакт с другими звёздами. Все эти пертурбации и гравитационные воздействия, конечно, перетасуют многие планетные системы, так что миллиардов апокалипсисов в разных мирах не избежать.
Конечно, наш Млечный Путь – тоже не карлик какой-нибудь, по весовой категории он сравним с галактикой Андромеды. Так что и там тоже будет немало изменений и катаклизмов. Но в итоге, когда пройдут миллиарды лет, и звёзды обоих галактик приобретут устойчивые орбиты в новой системе, это будет совсем другая галактика – гораздо более массивная и крупная. И в ней будет много водорода, что породит миллиарды новых звёзд с новыми мирами.
Если бы галактика Андромеды была гораздо ближе. Возможно, когда-нибудь такой вид и будет.
Конечно, наша Земля вряд ли доживёт до этого. Через 5 миллиардов лет наше Солнце будет красным гигантом, который испепелит или поглотит многие ближайшие планеты. Земля в лучшем случае станет обугленным каменным шаром. А что к тому времени будет с человечеством – неизвестно. Оно или улетит к другим звёздам, или вообще прекратит своё существование. 5 миллиардов лет – большой срок, за это время Земля успела появиться и породить жизнь.
Когда вы в следующий раз выйдете взглянуть на звёздное небо, обязательно найдите это маленькое туманное пятнышко. Ведь теперь вы знаете, что смотрите на огромную галактику, сияние одновременно триллиона звезд. Их свет шел 2.5 миллиона лет, чтобы оказаться на сетчатке ваших глаз. Осенью самое лучшее время для наблюдений великолепной галактики Андромеды.
Величие Туманности Андромеды
Представьте себе тёплое августовское лето. Стрелки ваших часов давно уже переместились за полночь. Да-да! Именно стрелки, на которые нанесены светящиеся в темноте полосы (типичные часы астронома), чтобы можно было узнать который час даже тогда, когда в округе нет ни одного фонаря, и Луна прячется за горизонтом. Телефон? Умные часы? Нет, никаких гаджетов, ведь если решаешься полюбоваться звёздным небом, нужно, чтобы глаза привыкли к темноте и были чувствительны даже к самому слабому свету далёких звёзд. Со временем настолько привыкаешь к ночным наблюдениям и вылазкам, что понимаешь, что приучаешься видеть неплохо в темноте благодаря долгим тренировкам.
Первыми на неё обратили внимание ещё халдейские (семитские племена, обитавшие на юге Месопотамии, в области устьев рек Тигра и Евфрата на северо-западном берегу Персидского залива с конца X по IV век до н. э.) жрецы.
Фото Исаака Робертса, 1888 год.
Рисунок Андромеды, художник Кристофер Долл.
Интересно, что образ нашей родной галактики рисовался с Андромеды, и она сама воспринималась как зеркальное отражение Млечного Пути. Но с развитием наших технических возможностей этот миф был развеян. Оказалось, что обе соседние галактики принадлежат к разным видам спиральных галактик, да и само строение их рукавов значительно отличается (рукава Андромеды находятся намного дальше друг от друга, чем у Млечного Пути, поэтому наша галактика выглядит более компактной) сравните:
Млечный Путь и Андромеда (соответственно).
Фото Андромеды в инфракрасном диапазоне от «Спитцера».
Есть ли там, среди такого многообразия звёзд, кто-нибудь, кто смотрит на Млечный Путь и восхищается звёздным небом, пока ночь ещё скрывает рассвет.
Исследователи космоса
10.5K постов 39.5K подписчика
Правила сообщества
Какие тут могут быть правила, кроме правил установленных самим пикабу 🙂
Сквозь солнечную плазму
Фантастическая панорама полета зонда «Паркер» вблизи Солнца во время девятого тесного сближения с нашей звездой, состоявшегося в конце августа этого года!
Анимация смонтирована из кадров, полученных бортовым телескопом WISPR (Wide-field Imager for Parker Solar Probe). Справа видна полоса Млечного Пути, а левую часть кадров заполняет поток солнечного ветра и стримеры — вытянутые, яркие структуры короны Солнца, которые часто формируются над пятнами и областями повышенной активности. За их создание ответственно магнитное поле светила.
Вот где мы с вами!
Дотронуться до Солнца: зонд NASA стал первым объектом, коснувшимся атмосферы Солнца
Юджин Паркер в середине
«Паркер» весит 635 кг при размерах 3×1 метра. Он оснащён различным оборудованием для изучения магнитных полей, плазмы и частиц солнечной энергии, а также камерами для съёмки короны и солнечных ветров. Чтобы не сгореть при приближении к Солнцу, Parker защищён тепловым щитом толщиной 11 см из углепластика, способного выдерживать температуры около 1 370 С. Всего в ходе миссии, чья длительность составляет около 7 лет, аппарат пролетит рядом с Солнцем 24 раза.
У Солнца нет твёрдой поверхности, но зато у него есть перегретая атмосфера, состоящая из нескольких слоёв.
Насколько огромна наша Вселенная?
Вселенная – это грандиозная структура, которая состоит из бесконечного множества самых разнообразных объектов. Их разделяют настолько бескрайние космические пространства, что даже свет теряется в их глубинах. Ведь для того, чтобы достигнуть ближайшей звезды, фотону, покинувшему Солнце, потребуется более 4 лет. А преодоление межгалактических расстояний займет миллионы лет. Осознание того, что этот гигантский путь – лишь крошечный шаг в масштабах макрокосмоса, не может не поражать воображение. Так насколько же велика Вселенная на самом деле?
В представлении художника.
Фото Mars Reconnaissance Orbiter
Фото Mars Reconnaissance Orbiter
Подобные ребристые структуры встречаются и в других марсианских низинах, например, в Долинах Маринер:
Фото Mars Reconnaissance Orbiter
Галактика «Сомбреро»
Снято с Телескопа «Хаббл:
Обнаружена «волна Ганготри»: новый элемент крупномасштабной структуры нашей Галактики
Мы благодарны читателям, выбравшим самую интересную новость в голосовании по дайджесту прошлой недели. Поэтому расскажем об обнаружении астрофизиками «волны Ганготри» (Gangotri wave). Это гигантское нитевидное облако молекулярного газа. Оно простирается от центра галактики наружу, оно может быть как «пером» спирального рукава, так и перемычкой, соединяющей два спиральных рукава галактики Млечный Путь.
Подобные гигантские образования наблюдались у других спиральных галактик и их существование предполагалось в нашей. Но с Земли, находящейся в плоскости Млечного Пути, изучать его крупномасштабную структуру крайне сложно. Предполагается, что в нашей галактике существует центральная перемычка (bar) и четыре основных спиральных рукава, а также несколько дополнительных отростков («шпоры», «ветви», «перья»).
Открытие такого отростка было сделано в ходе анализа данных наблюдений за межзвездной средой в линиях угарного газа (СО) на радиотелескопе APEX в Чили. Структурно гигантский филамент из молекулярного газа напоминает синусоидальную волну, поэтому учёные назвали его «волной Ганготри» (Gangotri wave). Название дано в честь ледника в Гималаях, откуда берёт начало река Ганг. По подсчётам астрофизиков, масса газового образования эквивалентна 9 млн масс нашего Солнца, его размеры составляют от 4,4 до 6,5 килопарсека (кпк). Точные причины, а также механизмы формирования и морфологии структуры пока не известны, придется учёным продолжить свои исследования.
Ответ на пост «Ученые открыли галактику без темной материи, чье существование не может объяснить теория»
о теории, основанной на свойствах симметрии волновой функции, описывающей систему частиц с отрицательным квадратом массы для объяснения природы темной материи.
Несмотря на их сверхсветовую природу, ансамбль всех частиц системы оказывается в состояниях с нулевым импульсом.
Таким образом, вместо тахионов, с которыми досветовая материя не может взаимодействовать напрямую, можно рассматривать гравитационное взаимодействие досветовой материи с квазичастицами, образованными в среде конденсированного тахионного газа.
Проходя сквозь досветовую материю, эти квазичастицы, образующие темную материю, теряют часть своей энергии с испусканием тормозного излучения в определенном спектре гравитационных волн.
Используя обобщенные преобразования Лоренца, возможно сформулировать лагранжиан кинематически разрешенных процессов рассеяния. Структура этого лагранжиана соответствует формализму Стандартной модели. Исходя из этого лагранжиана, по крайней мере одна из частиц, образующих пару, всегда должна быть досветовой.
Потеря энергии для тахионов означает увеличение скорости, поэтому они совершают переход из конденсированного состояния в ультрарелятивистский тахионный газ. С точки зрения досветовых инерциальных систем отсчета, происходит распад квазичастиц, хотя сами тахионы никуда не распадаются. Поэтому в некоторых очень редких галактиках, где доли темной материи и обычного вещества оказались сопоставимы из-за каких-то далеких событий в прошлом, значительная часть массы темной материи впоследствии могла уйти в тормозное гравитационное излучение, сопровождаемое подобным изменением дисперсии скоростей видимых объектов, образующих звездное скопление, галактику или сверхскопление галактик.
Ученые открыли галактику без темной материи, чье существование не может объяснить теория
Европейские и американские астрономы открыли в созвездии Рыб небольшую галактику AGC 114905, полностью лишенную темной материи. Ее существование невозможно объяснить при помощи современных космологических теорий, сообщила в понедельник пресс-служба британского Королевского астрономического общества (RAS).
За последние годы астрономы открыли около двух десятков галактик, в которых темная материя или полностью отсутствует, или же присутствует в неожиданно малых количествах. Из-за крайне низкой плотности материи исследователи начали называть их «сверхрассеянными галактиками» (UDG). Большое число подобных открытий заставило астрономов активно изучать UDG и искать объяснения их существованию.
Пинья и его коллеги открыли еще один подобный объект во время наблюдений за созвездием Рыб при помощи наземного радиотелескопа VLA. Используя его мощности, астрономы отслеживали, с какой скоростью движется газ в центральных регионах и на окраинах близлежащих галактик, что позволяло им точно оценивать то, как много темной материи присутствует в их пределах.
Эти замеры неожиданно указали на то, что темная материя почти полностью отсутствует в одной из близких к нам галактик, AGC 114905. Она удалена от Земли примерно на 247 млн световых лет и представляет собой сферический объект неправильной формы. Ее звездная масса оказалась примерно в 400 раз меньше, чем аналогичный параметр для Млечного Пути, но при этом она занимает столько же места в космосе, как и наша галактика.
Ученые потратили около 40 часов на наблюдения за вращением скоплений газа в этой галактике и не нашли никаких свидетельств того, что она могла лишиться своих запасов темной материи в результате столкновений с другими объектами. В свою очередь теоретические расчеты исключили, что AGC 114905 могла остаться без темной материи из-за особенностей в характере распределения материи в той части Вселенной, где она сформировалась.
Вдобавок ученые обнаружили, что существование этой галактики нельзя объяснить даже при помощи альтернативных космологических моделей. В частности, теория модифицированной ньютоновской динамики (MOND) не способна воспроизвести то, как движутся облака газа внутри этой галактики. Все это, по мнению ученых, указывает на то, что современные космологические теории могут быть ошибочными или неполными.
Последующие наблюдения за AGC 114905 и другими UDG, как надеются Пинья и его коллеги, дадут точный ответ на этот вопрос и помогут теоретикам сформулировать новые модели, которые будут точно воспроизводить процесс формирования одиноких галактик, полностью лишенных всех запасов темной материи.