Статья под названием «Astronomers find dark matter dominating in early universe galaxies», опубликованная в The Astrophysical Journal, описывает свидетельства того, что темная материя преобладает в гало двух сверхмассивных черных дыр на расстоянии около 13 миллиардов световых лет.
Исследование проводилось международной группой ученых во главе с Циньюэ Фэй (Qinyue Fei), который является приглашенным исследователем в Институте Кавли при Токийском университете (Kavli IPMU, WPI) и аспирантом Пекинского университета. В проекте также участвовали профессор Джон Сильверман (John Silverman) из Kavli IPMU, доктор Сэйдзи Фудзимото (Seiji Fujimoto) из Техасского университета в Остине, а также доцент Жань Ван (Ran Wang) из Кавли-Института астрономии и астрофизики при Пекинском университете.
Ключ к этим открытиям лежит в развитии идей астронома Веры Рубин (Vera Rubin), которая в 1970-х годах отметила необъяснимо высокие скорости вращения в наружных областях галактик. Она наблюдала «плоские кривые вращения» в локальных системах, что потребовало признать наличие «невидимой массы» — темной материи.
До сих пор оставался разрыв в понимании того, как темная материя формировалась в ранней Вселенной. Особенно важно было установить ее роль в тот период, когда зарождались галактики, поскольку именно тогда закладывались основы их эволюции.
Авторы работы применили данные, собранные с помощью телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Наблюдения ионизованного углерода (C+) в двух галактиках-квазарах на красном смещении 6 позволили проследить движение газа за счет доплеровского сдвига (голубое смещение для приближающегося газа, красное — для удаляющегося).
Анализ кривых вращения показал, что около 60% общей массы в каждой из этих далеких галактик приходится на темную материю. Оценки основаны на том, что скорость вращения на периферии остается высокой и не снижается с расстоянием от центра, указывая на значительное преобладание невидимого вещества.
Предыдущие наблюдения далеких галактик часто фиксировали убывающую скорость вращения по краям, что намекало на более низкую долю темной материи. Здесь же, напротив, сохраняющаяся большая скорость свидетельствует о сформировавшихся темных гало, аналогичных массивным галактикам поблизости от Млечного Пути.
Результаты подчеркивают тесную связь темной материи и сверхмассивных черных дыр уже в первую эпоху формирования галактик около 13 миллиардов лет назад. Открытие помогает лучше понять, каким образом эти объекты развивались и формировали структуру Вселенной от ранних времен до современных этапов.
Изображение носит иллюстративный характер
Исследование проводилось международной группой ученых во главе с Циньюэ Фэй (Qinyue Fei), который является приглашенным исследователем в Институте Кавли при Токийском университете (Kavli IPMU, WPI) и аспирантом Пекинского университета. В проекте также участвовали профессор Джон Сильверман (John Silverman) из Kavli IPMU, доктор Сэйдзи Фудзимото (Seiji Fujimoto) из Техасского университета в Остине, а также доцент Жань Ван (Ran Wang) из Кавли-Института астрономии и астрофизики при Пекинском университете.
Ключ к этим открытиям лежит в развитии идей астронома Веры Рубин (Vera Rubin), которая в 1970-х годах отметила необъяснимо высокие скорости вращения в наружных областях галактик. Она наблюдала «плоские кривые вращения» в локальных системах, что потребовало признать наличие «невидимой массы» — темной материи.
До сих пор оставался разрыв в понимании того, как темная материя формировалась в ранней Вселенной. Особенно важно было установить ее роль в тот период, когда зарождались галактики, поскольку именно тогда закладывались основы их эволюции.
Авторы работы применили данные, собранные с помощью телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Наблюдения ионизованного углерода (C+) в двух галактиках-квазарах на красном смещении 6 позволили проследить движение газа за счет доплеровского сдвига (голубое смещение для приближающегося газа, красное — для удаляющегося).
Анализ кривых вращения показал, что около 60% общей массы в каждой из этих далеких галактик приходится на темную материю. Оценки основаны на том, что скорость вращения на периферии остается высокой и не снижается с расстоянием от центра, указывая на значительное преобладание невидимого вещества.
Предыдущие наблюдения далеких галактик часто фиксировали убывающую скорость вращения по краям, что намекало на более низкую долю темной материи. Здесь же, напротив, сохраняющаяся большая скорость свидетельствует о сформировавшихся темных гало, аналогичных массивным галактикам поблизости от Млечного Пути.
Результаты подчеркивают тесную связь темной материи и сверхмассивных черных дыр уже в первую эпоху формирования галактик около 13 миллиардов лет назад. Открытие помогает лучше понять, каким образом эти объекты развивались и формировали структуру Вселенной от ранних времен до современных этапов.
