Идея состояла в том, что если стерильные нейтрино — и есть темная материя, то они заполняют нашу Галактику даже там, где нет никаких звезд. Поэтому фотоны на 3,5 Кэ*В, образованные распадом частиц «темного гало», должны регистрироваться и в пустотах. Однако изучение более чем 4000 снимков, полученных XMM-Newton начиная с 1999 года, ничего не дало. Возможно, эти частицы в далеких галактиках создаются не стерильными нейтрино, а вполне обычными частицами, в ходе пока не установленных процессов.
Сторонники «гипотезы стерильного нейтрино» не согласны с такими выводами — да и с результатами команды Сафди. Так, Алексей Боярский из Лейденского университета сообщил, что аналогичную работу с «пустотами» провела его группа, действительно зарегистрировав ожидаемый поток фотонов с энергиями 3,5 Кэ*В. Разные подходы к обработке данных дали совершенно разные результаты — и дискуссия вокруг стерильных нейтрино еще, видимо, далека от завершения.
naked-science.ru, 27 марта 2020, Сергей Васильев
https://naked-science.ru/article/astronomy/svyaz-temnoj-materii-i-nejtrino-ne-podtverdilas
Журнал Science, 2020
Бенджамин Сафди (Benjamin Safdi) и др. Мичиганский университет и Калифорнийский университет в Беркли.
https://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aaw3772
Часть 11-9
NGC 1052-DF2 и другие галактики без темной материи
Содержание
(том – часть – глава)
11-9-1. Обнаружена галактика без темной материи
NGC 1052-DF2
11-9-2. Найдена вторая галактика без темной материи
NGC 1052-DF4
11-9-3. Астрономы разгадали тайну галактики, в которой, как предполагалось, нет темной материи
11-9-4. Новая модель темной материи объяснила ее нехватку в паре далеких галактик
NGC 1052-DF2 и 4
11-9-5. Нехватку темной материи в далекой галактике объяснили влиянием массивной соседки
NGC 1052-DF2 и 4
11-9-6. Данные, собранные «Хабблом», подтверждают недостаток темной материи в галактиках
NGC 1052-DF2 и 4
11-9-7. Древнее столкновение оставило цепочку галактик без темной материи
Глава 11-9-1
Обнаружена галактика без темной материи
Март 2018
Считается, что темная материя доминирует во всех галактиках и больших скоплениях, однако астрономы обнаружили галактику, целиком состоящую из обычных звезд. Статья опубликована в журнале Nature
В нашем мире темной материи в разы больше обычной, из которой сложены звезды, планеты и мы сами. Считается, что она играет определяющую роль в образовании и эволюции крупномасштабных структур Вселенной, галактик и их скоплений. Здесь ее гравитация доминирует, определяя жизнь газовых облаков и звезд. Более того, предполагают существование «темных галактик», вовсе лишенных обычного вещества и звезд. Известны и кандидаты: к примеру, галактика Dragonfly 44, открытая три года назад, состоит из темной материи на 99,99 процента.
Тем неожиданней недавняя находка астрономов из Йельского университета, о которой они сообщают в журнале Nature: галактика, практически лишенная темной материи. Наблюдать NGC 1052-DF2 удалось с помощью телескопа Dragonfly Telephoto Array, сконструированного профессором Питером ван Доккумом (Pieter van Dokkum) совместно с коллегами из Канады. Даже внешне она выделяется на общем фоне. По словам ученых, впервые рассмотревших все детали структуры, она «прозрачна» и выглядит как крайне разреженное небольшое скопление, в котором изредка встречаются компактные немногочисленные группы звезд.
Более мощные телескопы гавайской обсерватории W. M. Keck позволили установить скорости движения десятка таких скоплений в NGC 1052-DF2. Они также оказались в несколько раз меньше обычной — менее 10 км/с. Наконец, астрономы оценили массу галактики, практически совпавшую с массой всех ее звезд: «Если там и есть темная материя, то ее крайне мало», — объясняет Ван Доккум.
Ученый добавляет: «Эта невидимая таинственная материя является важнейшим компонентом любой галактики. Было крайне неожиданно найти галактику без нее. Это заставляет заново взглянуть на обычные представления об устройстве галактик и показывает, что темная материя реальна. Она ведет собственное существование. Можно предположить, что существует не только один механизм формирования галактик».
Naked Science, 29 марта 2018
https://naked-science.ru/article/sci/obnaruzhena-galaktika-bez-temnoy
Журнал Nature, 2018
Питер Ван Доккум (Pieter van Dokkum) из Йельского университета
https://www.nature.com/articles/nature25767
Глава 11-9-2
Найдена вторая галактика без темной материи
Март 2019
Астрономы подтвердили почти полное отсутствие темной материи в галактике NGC 1052-DF2 и нашли рядом с ней похожую — NGC 1052-DF4. Данные по скоростям звезд в этих объектах полностью согласуются с распределением видимого вещества и несовместимы с наличием темной материи. Таким образом, ученые убедились в существовании нового класса необычных галактик, свойства которых пока не находят объяснения, а также неочевидным образом подтверили существование темной материи. Результаты изложены в отдельных статьях в The Astrophysical Journal Letters.
В 2018 году астрономы при помощи космического телескопа «Хаббл» и наземной обсерватории Кека нашли необычную сразу по нескольким параметрам галактику NGC 1052-DF2. Во-первых, она относится к достаточно редкому типу ультрадиффузных галактик, которые по размеру сравнимы с Млечным Путем, но содержат примерно в 100 или 1000 раз меньше звезд, что делает их поверхностную яркость исключительно низкой. Во-вторых, у этой галактики оказалось необычное распределение объектов, похожих на шаровые звездные скопления. Такие плотные и яркие группы тысяч звезд хорошо известны как в Млечном Пути, так и у наших ближайших соседей. Их функция светимости, то есть зависимость количества от яркости, считалась универсальной, однако для NGC 1052-DF2 это оказалось не так. В-третьих, измерив скорости движения 10 таких объектов, ученые оценили по ним дисперсию скоростей, которая оказалась исключительно мала — около 8 километров в секунду с ошибками порядка 50 процентов при ожидаемой дисперсии в присутствии гало из темной материи порядка 30 километров в секунду.
В новой работе ученые описывают результаты дополнительных наблюдений, которые позволили сделать более надежные оценки дисперсии скоростей на основе движений звезд. В результате астрономы получили значение 8,5 километра в секунду с заметно меньшими ошибками (порядка 30 процентов). Из этих данных следует, что полная масса галактики примерно равна массе светящегося вещества, что исключает необходимость введения темной материи в данном случае. Также ученые обнаружили рядом похожую галактику NGC 1052-DF4, у которой также оказалась экстремально низкая дисперсия скоростей звезд — около 4,2 километра в секунду, но ошибки в данном случае составляют порядка 80 процентов.
По мнению авторов, полученные данные высокого качества являются убедительным доказательством существования не просто одной исключительной галактики без темной материи, но и нового класса подобных объектов. Также они напоминают, что эти результаты ни в коей мере не опровергают гипотезу о темной материи, а, наоборот, подтверждают ее необходимость: если бы описываемые ей эффекты на самом деле порождались обычной материей, то подобной ситуации не могло бы возникнуть, а раз найден объект без темной материи, то это говорит именно о существовании двух отдельных видов субстанций, которые не связаны напрямую.
nplus1.ru, 28 марта 2019, Тимур Кешелава
https://nplus1.ru/news/2019/03/28/dark-massless-the-second
Журнал The Astrophysical Journal Letters.
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ab0d92
Глава 11-9-3
Астрономы разгадали тайну галактики, в которой, как предполагалось, нет темной материи
Апрель 2019
Ответы на вопросы о галактике NGC1052-DF2, как выяснили ученые, лежат на поверхности. Новые выводы могут приблизить нас к пониманию природы темной материи.
Темную материю можно без преувеличения назвать одной из главных загадок Вселенной. Стоит напомнить: это сугубо гипотетическая форма материи, которая не испускает электромагнитное излучение и напрямую не взаимодействует с ним. Если говорить проще, то ее невозможно обнаружить напрямую, используя существующие методы, однако расчеты показывают, что она существует. Причем не просто существует, но и занимает 22% от всего состава Вселенной.
То, что темная материя действительно есть, подтвердили многочисленные наблюдения за астрофизическими объектами, а также исследование гравитационных эффектов, которые они порождали.
Тем интереснее для ученых оказалась новость об обнаружении галактики, где, согласно ранним исследованиям, темной материи практически нет. Речь идет о NGC 1052-DF2 — ультрадиффузной (то есть с крайне низкой светимостью) галактике в созвездии Кита. Астрономы оценили массу галактики, и она практически совпала с массой ее светил. Это и позволило сделать вывод об отсутствии темной материи.
Однако сейчас исследователи усомнились в ранее полученных выводах. Международная команда во главе со специалистами Канарского института астрофизики решила перепроверить данные и неожиданно выяснила, что все аномальные измерения в предыдущем исследовании, которые указывали на отсутствие темной материи, зависели от расстояния до галактики, которое, как предполагали, составляет 64 миллиона световых лет. Используя данные обсерватории «Джемини» и космического телескопа «Хаббл», астрономы детально измерили расстояние до NGC 1052-DF2.