АНКа Дня: Выпуск N84

---

23.08.2006. Черная кошка обнаружена

Показано оптическое изображение скопления 1E 0657-56. Красным наложены контуры, описывающее распределение массы. Белым показаны контуры рентгеновского изображения по данным со спутника Чандра. (изображение из статьи Брадач и др. [M. Bradac et al.] astro-ph/0608408).

Наблюдения сталкивающихся скоплений галактик, проведенные в рентгеновском диапазоне на Чандре и в оптике на Космическом телескопе, дают основание говорить о непосредственном доказательстве существования темной материи.

Скопление 1E0657-56 образовалось в результате столкновения двух скоплений галактик. Эта особенность позволяет получить прямые (по астрономическим меркам) доказательства существования темной материи. Важный момент состоит в том, что можно исключить альтернативы в духе MOND, т.е. основанные на модификации закона тяготения.

Обычно в скоплениях темная материя и обычное вещество распределены достаточно симметрично. И это естественно, но плохо для наблюдателей, желающих вычленить вклад темного вещества. В сталкивающихся скоплениях обычное вещество и темная материя оказываются пространственно разделенными (не полностью, разумеется). Поэтому именно такие экзотические образования и надо исследовать. Дело в том, что, если темной материи нет, то основная масса скопления "сидит" в плазме. При столкновении в плазме возникает ударная волна. Эта часть вещества практически останавливается. А галактики спокойно пролетают мимо (или даже сквозь) друг друга. Т.о. в такой ситуации распределение массы будет следовать за распределением плазмы, наблюдаемой в рентгеновском диапазоне. Если же темное вещество существует и составляет большую часть массы скопления скопления (о чем нам и говорит стандартная картина), то основная масса будет сосредоточена в галактиках. Т.о. карта распределения поверхностной плотности будет лучше совпадать с оптическими изображениями галактик, а не с рентгеновским изображением облаков горячей плазмы. Важно "только" получить из наблюдений распределение массы.

Для решения этой сложной задачи нужно использовать линзирование. Свет далеких (фоновых) галактик, проходя через скопление, испытывает влияние гравитационного потенциала. Изображения далеких галактик искажаются. Анализируя эти искажения можно построить карту распределения массы в скоплении. именно это и было проделано авторами работы. Как видно на приведенном рисунке распределение массы (красные контуры) прекрасно отслеживает распределение объектов, наблюдаемых в оптическом диапазоне (видно, что есть два максимума, которые совпадают с положением центральных галактик двух сталкивающихся скоплений), и очень плохо совпадает с рентгеновским изображением (белые контуры). Вот это и позволяет говорить о том, что удалось непосредственно доказать наличие темной материи.

Итак, черную кошка таки обнаружена в темной комнате. Правда, понадобилсь специфическая комната. Будем надеяться, что кошку удасться поймать непосредственно, т.е. что частицы темного вещества будут в конце концов зарегистрированы и лабораторными детекторами.

С изменениями опубликовано на сайте Элементы.Ру