Темна матерія, здається, дуже довго чіпляється за галактики. Більшість галактик, що існували 10 мільярдів років тому, мали приблизно стільки ж темної речовини, як і сьогодні галактики, що суперечить попереднім дослідженням, які пропонували менше темної матерії, що ховається навколо галактик у ранньому Всесвіті.
"Темна матерія була так само багато в далеких минулих галактиках, що утворюють зірки, як і в наші дні,"сказав Альфред Тілі, астроном з університету Дарем в Англії та провідний автор нового дослідження. Дослідження було нещодавно подано до журналу" Щомісячні повідомлення "Королівського астрономічного товариства та опубліковане 16 листопада в журналі перед друком arXiv." Це не було " не повний сюрприз, але насправді ми не знали, чи спостережувальна реальність буде відповідати очікуванням від теорії ".
Темна речовина складає приблизно 85 відсотків від загальної маси у нашому відомому Всесвіті, але загадкова речовина не взаємодіє зі світлом, залишаючи вчених у темряві про її точну природу. Отже, замість того, щоб переглядати це, астрономи повинні покластися на гравітаційне тягнення темної матерії до нормальної матерії, званої баріоновою речовиною, яка складає зірки, туманності та планети, які ми бачимо на нічному небі, а також усі дерева, скелі та люди на землі.
Темна матерія схиляється до ореолів навколо галактик; астрономи виявили це, вимірюючи, як швидко обертаються галактики. Відповідно до закону гравітації Ньютона, зірки на околицях галактики повинні обертатися набагато повільніше, ніж ті, що в центрі. Але в 60-х роках астрономи виявили швидкі приміські зірки на окраїні Чумацького Шляху, які натякали на зайву речовину, що ховається поза галактичними орбітами цих зірок.
З тих пір дослідження вимірювали тисячі швидкостей обертання по всьому Всесвіту, підтверджуючи наявність цих ореолів темної речовини.
У новому дослідженні дослідники використовували дані двох обстежень 1500 галактик, що утворюють зірки, для обчислення швидкості обертання галактик, що сягають 10 мільярдів років. Точно виміряти галактичні обертання далеко в космічному минулому важко, тому що ці стародавні галактики неймовірно далекі і слабкі. Отже, вчені оцінили середнє значення, обміняючи галактики на відстані, а потім поєднавши їх світло.
"Наша оцінка кількості темної речовини в галактиках є середнім показником для всієї популяції в кожну епоху", - сказав Тілі Live Science. "Кількість темної речовини в межах окремих галактик може значно відрізнятися."
Враховуючи масу та щільність галактик, дослідники виявили майже еквівалентну кількість темної речовини для галактик, що існували давно в нашому космічному минулому, як і галактики в нашому локальному Всесвіті.
Але не всі цілком переконані. Отримані результати суперечать попереднім дослідженням, які показали, що галактики в ранньому Всесвіті мали менше темної речовини, ніж молодші галактики. Ці дослідження розглядали набагато більш масивні окремі галактики та використовували іншу модель, щоб визначити кількість темної речовини.
"Використовує лише один із чотирьох незалежних підходів, якими ми користувалися, щоб прийти до свого висновку", - розповів Live Science Рейнхард Гензель, провідний автор одного з попередніх досліджень та астроном Інституту позаземної фізики Макса Планка в Гарчінгу, Німеччина.
Тілі виявив, що результати його команди сильно залежать від моделі, яку вони використовували. Зрештою, він вирішив використати модель, яку він та його колеги вважають більш представницькою галактик з низькою масою, на думку вчених, що переважали в ранню епоху.
Комп'ютерне моделювання дозволяє припустити, що дуже далекі галактики, як ті, що вивчав Гензель, рідкісні у віддаленому Всесвіті. "Схоже, результати стосуються дуже масивних галактик у цю далеку епоху, але вони не можуть бути репрезентативними для галактик із порівняно меншими зоряними масами, як ті, що ми вивчали в нашій роботі", - сказав Тілі Live Science.
Нові результати відповідають тому, що можна було б очікувати від переважаючої "лямбда-холодної темної" матерії, що описує наш Всесвіт. Ця модель пояснює, як Структура Всесвіту і чому він розширюється зі швидкістю.
