Русская Википедия:Скопление галактик Пуля
Шаблон:Sky Шаблон:Скопление галактик Скопление галактик Пуля (Шаблон:Lang-en), 1E 0657-558 — скопление галактик, состоящее из двух сталкивающихся скоплений. Строго говоря, название скопление Пуля относится к меньшему из скоплений, удаляющемуся от большего. Сопутствующее расстояние вдоль луча зрения составляет 1,141 Гпк (3,7 млрд световых лет).[1]
Исследование явлений гравитационного линзирования данным скоплением дало одно из наиболее важных доказательств существования тёмной материи.[2][3]
Наблюдения столкновений других скоплений галактик, таких как MACS J0025.4-1222, также поддерживают идею существования тёмной материи.
Общие сведения
Основные компоненты пары скоплений — звёзды, газ и предполагаемая тёмная материя — по-разному ведут себя в течение столкновения, что позволяет исследовать компоненты по отдельности. Звёзды галактик, наблюдаемые в видимом излучении, слабо откликаются на столкновение, большинство звёзд испытывает только замедление движения вследствие дополнительного притяжения. Горячий газ двух сталкивающихся скоплений, наблюдаемый в рентгеновском излучении, представляет большую часть барионного вещества в паре скоплений. Газ двух скоплений участвует в электромагнитном взаимодействии, что приводит к существенному замедлению газа по сравнению с замедлением звёзд. Третий компонент, тёмная материя обнаруживается при наблюдении гравитационного линзирования объектов фона. В рамках теорий, в которых тёмная материя отсутствует (например, модифицированная ньютоновская динамика), линзирование должно согласовываться с распределением барионного вещества, то есть рентгеновского газа. Но наблюдения показали, что эффект линзирования сильнее всего проявляется в двух отдельных областях вблизи наблюдаемых галактик; таким образом, получила подтверждение идея о том, что большая часть массы в скоплениях заключена в пределах двух областей тёмной материи, которая проходит сквозь области газа при столкновении. Этот вывод согласуется с предполагаемыми свойствами тёмной материи как слабо взаимодействующей, за исключением силы гравитации.
Скопление Пуля является одним из наиболее горячих известных скоплений галактик.[4] Для земного наблюдателя меньшее скопление прошло центр системы скоплений 150 млн лет назад, создав ударную волну в форме арки, находящуюся вблизи правой стороны скопления, при прохождении газа температурой 70 млн К в меньшем скоплении через газ с температурой 100 млн K в большем скоплении со скоростью около 10 млн км/ч.[5][6][7] Выделившаяся при этом энергия эквивалентна энергии 10 квазаров.[4]
Значимость для теорий о тёмной материи
Скопление Пуля представляет одно из лучших доказательств существования тёмной материи[3][8] и по свойствам плохо согласуется с выводами наиболее известных вариантов модифицированной ньютоновской динамики.[9] Было показано на уровне статистической значимости 8σ, что смещение центра полной массы от центра масс барионного вещества не может объясняться только изменением закона тяготения.[10]
По словам Greg Madejski: Шаблон:Bquote По словам Эрика Хаяси: Шаблон:Bquote
Проведённое в 2010 году исследование показало, что скорости столкновений несовместимы с предсказаниями Лямбда-CDM модели.[11] Но уже последующее исследование показало, что согласие между теорией и наблюдениями есть,[12] а несоответствие возникало в том числе вследствие малого объёма моделирования. Более ранняя работа, в которой утверждалось несоответствие параметров скопления и современных космологических моделей была основана на неверном определении скорости падения галактик на основе скорости ударной волны в испускающем рентгеновское излучение газе.[12]
Хотя скопление Пуля предоставляет свидетельства наличия тёмной материи на крупных масштабах скоплений, оно не вносит вклада в разрешение проблемы вращения галактик. Наблюдаемое отношение количества тёмной материи и видимой материи в типичном богатом скоплении существенно ниже, чем теоретическое.[13] Таким образом, возможно, Лямбда-CDM модель не способна описать различие масс на масштабах галактики.
Альтернативные интерпретации
Мордехай Милгром, автор теории модифицированной ньютоновской динамики опубликовал опровержение[14] утверждений о том, что свойства скопления Пуля доказывают существование тёмной материи. Милгром утверждает, что MOND корректно учитывает динамику галактик вне скоплений галактик, а в скоплениях типа Пули устраняет необходимость в большом количестве тёмной материи, оставляя отношение требуемой для описания свойств скопления массы и наблюдаемой массы равное 2, это расхождение значений Милгром объясняет наличием ненаблюдаемого обычного вещества, а не тёмной материи. Без привлечения MOND или похожей теории расхождение в массе достигает 10 раз. Другое исследование, проведённое в 2006 году,[15] предостерегает от "простой интерпретации анализа слабого линзирования в скоплении", оставляя открытым вопрос о том, может ли в несимметричном скоплении типа скопления Пуля MOND или аналогичная теория корректно учесть эффекты гравитационного линзирования.
См. также
- Abell 520 — похожее скопление галактик, в котором тёмная материя и светящееся вещество оказались разделёнными вследствие крупного столкновения
- NGC 1052-DF2
- Список скоплений галактик
Примечания
Ссылки
- arXiv: A direct empirical proof of the existence of dark matter
- arXiv: Strong and weak lensing united III: Measuring the mass distribution of the merging galaxy cluster 1E0657-56 (Marusa Bradac) Fri, 18 Aug 2006 20:06:48 GMT
- arXiv: Can MOND take a bullet? Analytical comparisons of three versions of MOND beyond spherical symmetry
- arXiv: On the Law of Gravity, the Mass of Neutrinos, and the Proof of Dark Matter
- arXiv: The Bullet Cluster 1E0657-558 evidence shows Modified Gravity in the absence of Dark Matter Brownstein and Moffat
- CXO: Bedeviling Devil's Advocate Cosmology (The Chandra Chronicles) August 21, 2006
- CXO: 1E 0657-56: NASA Finds Direct Proof of Dark Matter Изображение в рентгеновских лучах, видимом излучении и распределение тёмной материи
- анимация столкновения, показывающая, как тёмная материя и обычное вещество оказались разделены .
- Harvard Symposium: Markevitch PDF 36 изображений и слайдов, моделирующих наличие тёмной материи
- NASA: NASA Finds Direct Proof of Dark Matter (NASA Press Release 06-096) Aug. 21, 2006
- Шаблон:Cite web Статья SCIENCE NEWS August 22, 2006 Colliding Clusters Shed Light on Dark Matter, включающая анимацию по моделированию столкновения
- ↑ Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокNEDне указан текст - ↑ Шаблон:Статья
- ↑ 3,0 3,1 Шаблон:Статья
- ↑ 4,0 4,1 Ошибка цитирования Неверный тег
<ref>; для сносокTucker1998не указан текст - ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite conference Abstract only
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ 12,0 12,1 Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Cite Шаблон:Wayback
- ↑ Шаблон:Статья
