Ученые оценили температуру темной материи по гравитационному линзированию
Способ оценить температуру темной материи по гравитационному линзированию лучей света от семи далеких квазаров предложили физики Калифорнийского университета в Дейвисе 15 января, сообщает портал ScienceDaily.
Группой исследователей под руководством профессора Фасснахта на основе явления гравитационного линзирования была оценена температура и, следовательно, масса темной материи. Искажение лучей света гравитацией от массивных объектов называют гравитационным линзированием. Это явление позволяет расширить инструментарий для работы с темной материей и узнать о ее свойствах. Размеры сгустков темной материи, которые искажали свет, образуя специфические гало, оценивались через измерение яркости изображений семи отдаленных квазаров.
Профессор физики Крис Фасснахт рассказал, что до сих пор ученым очень мало известно о свойствах темной материи, и что физикам еще предстоит обнаружить частицы, из которых она состоит. Однако исследователям достоверно известно, что гравитационное поле от сгустков темной материи, как и любой другой материи, обладающей массой, может искажать свет, приходящий от далеких объектов в космосе.
В стандартной модели для описания темной материи постулируется, что она «холодная», это означает, что частицы такой материи движутся медленно по сравнению со скоростью света. Медленное движение темной материи также связано с массой ее частиц: чем меньше масса частицы, тем она «теплее» и тем быстрее она будет двигаться, пояснил Фасснахт.
По словам профессора, модель «холодной», а значит, более массивной темной материи удовлетворительно работает в случае межгалактических масштабов, но дает слабое соответствие с наблюдениями в масштабе отдельных галактик, что привело к появлению модели «теплой» темной материи с более легкими и быстро движущимися частицами. Стоит отметить, что наблюдения исключили существование «горячей» темной материи, частицы которой могут двигаться с околосветовой скоростью.
По словам Фасснахта, если частицы темной материи легкие, теплые и движутся быстро, то они будут образовывать структуры не ниже определенного размера, в противном случае структуры будут нечеткими, смазанными.
«Нам нужно рассмотреть около 50 объектов, чтобы получить хорошую оценку того, насколько теплой может быть темная материя», — заявил профессор.
Результаты исследования физиков позволили наложить ограничение на нижний предел массы потенциальной частицы темной материи, не исключая при этом существование «холодной» темной материи. Результаты команды представляют собой значительное улучшение по сравнению с предыдущим анализом 2002 года и сопоставимы с недавними результатами команды из Лос-Анжелеского университета.
