В новых моделях формирования первых галактик астрономы учли взаимодействие и скорости потоков «обычной» и темной материи. Результаты показывают, что сначала их взаимодействия тормозят формирование звезд, а затем провоцируют яркую вспышку звездообразования в ранних карликовых галактиках.
Галактики малой массы — до миллиарда солнечных масс — сильнее подвергаются гравитационному воздействию как обычной, так и темной материи. Темная материя не взаимодействует с электромагнитным излучением, но ее гравитация заметна в движении галактик.
Стандартная космологическая модель утверждает, что эти галактики «космического рассвета» образовались из первоначальных колебаний плотности барионного вещества. Важно отметить, что на эти перепады плотности влияли флуктуации плотности темной материи. Более глубокое понимание барионной физики формирования первых карликовых галактик позволит глубже понять темную материю.
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» способен обнаруживать маленькие первые галактики, но для понимания полученных данных ученые создают сложные компьютерные модели. В новом исследовании группа астрофизиков из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе впервые включила взаимодействие газа и темной материи в такие модели.
Темная материя воздействовала на галактики не только посредством колебаний обычной материи, но и непосредственно. Согласно наблюдениям за движением, все современные галактики окружены ореолом темной материи. В настоящее время большинство ее частиц, как считают исследователи, движутся с небольшой скоростью.
В молодом мире Вселенной обычная и темная материя перемещались с большой скоростью. Вследствие этого потоки нормального газа, даже движущиеся со сверхзвуковой скоростью, отклонялись от областей с густой темной материей.
В моделях, где не учитывают существенную разницу скоростей потоков, происходит именно так: газ притягивается к темной материи, образуя сгустки достаточной плотности для запуска реакций синтеза и формируя звезды, подобные Солнцу.
Отличие в скоростях могло иметь большое значение при большей разнице. опубликованной в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Если принимать во внимание значительную разницу в скорости и поведении потоков обычной и темной материи, газ начинает отталкиваться от медленно движущихся скоплений темной материи. Такое явление замедляет образование звезд.
С течением миллионов лет скопившийся газ «падают» обратно в плотные области, вызывая взрывное возникновение звезд.
Обнаружение подобных скоплений необычно ярких галактик в молодой Вселенной космическим телескопом «Джеймс Уэбб» подтвердит гипотезы астрономов о свойствах темной материи.
Без поведенческих особенностей холодной темной материи и отсутствия эффекта потока поиск светлых карликовых галактик будет затруднён, и потребуются пересмотры наших предположений. прокомментировалРабота профессора-астронома Смадар Наоз.