Галактическим скоплениям помогли сохранить массу Печать
Новости науки
21.02.2014
Аня фон дер Линден (Anja von der Linden), астрофизик из Стэнфодского университета (США), используя телескоп «Субару» и телескоп «Канада — Франция — Гавайи», пришла к выводу, что данные «Планка» о нехватке массы в галактических скоплениях могут быть результатом неверной интерпретации информации, полученной этой космической обсерваторией.

Галактические скопления сформировались как результат «ряби» в пространстве ранней Вселенной. (Здесь и ниже иллюстрации NASA, ESA, M. Postman, CLASH Team.)


Вскоре после Большого взрыва квантовые по своей природе флуктуации в плотности материи привели к образованию неоднородностей при распределении материи по Вселенной. Сегодня мы наблюдаем эти неоднородности в виде галактических скоплений (в одном из которых мы и сами живём). В каждое из них входят сотни и тысячи галактик, удерживаемых вместе гравитацией.

Однако, сравнивая данные о флуктуациях в распределении материи в ранней Вселенной и современных скоплениях, учёные, использовавшие информацию «Планка» по анизотропии реликтового излучения, пришли к выводу, что кластеры удерживаются вместе сильнее, чем должны бы, исходя из картины, видимой в юной Вселенной. Получалось, что около 40% массы скоплений галактик, обеспечивающей их удерживание, мы почему-то не видим.

Г-жа фон дер Линден с помощью пары наземных телескопов исследовала 22 галактических скопления, за которыми в своё время следил «Планк», и выяснила, что средняя масса скопления равна примерно квадриллиону масс Солнца, или тысяче масс нашей Галактики. Это на 43% выше данных по «Планку» — и расхождение требует объяснений.

По мнению учёного, разница может свидетельствовать о том, что оценки «Планка» интерпретировались с учётом эффекта Сюняева — Зельдовича — стандартного метода определения параметров галактических скоплений в сегодняшней астрономии.

О чём речь? Когда реликтовое излучение проходит через галактические скопления, оно может столкнуться с электронами облаков горячего газа. При столкновении фотонов с электронами их энергия может вырасти. Само по себе такое изменение энергии фотона мало о чём говорит, но, проанализировав общее воздействие галактического скопления на прошедшее через него реликтовое излучение, можно вывести массу всех галактик скопления.

Слева — определение масс скоплений галактик по эффекту Сюняева — Зельдовича; справа — по слабому гравилинзированию.


Группа Ани фон дер Линден подошла к проблеме иначе: учёные использовали слабое гравитационное линзирование галактическими скоплениями, что гарантирует более надёжную оценку масс последних. В итоге, согласно подсчёту, никакого расхождения между картиной реликтового изучения и массами галактических скоплений нет, просто метод Сюняева — Зельдовича по каким-то причинам оказался не совсем точным. «Мы думаем, что никакой проблемы нет», — подтверждает астрофизик.

В то же время нельзя не отметить, что расчёты по эффекту Сюняева — Зельдовича используются не только для вычислений массы скоплений галактик, но и при определении их размеров и считаются сравнительно методически отработанными. Если между их данными и результатами более точного гравилинзирования существуют такие расхождения, речь может идти о том, что взаимодействие реликтового излучения с горячим газом галактик происходит не вполне так, как это представлялось науке до сих пор.

Препринт отчёта об исследовании можно полистать здесь.

Подготовлено по материалам Nature News.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/universe/astronomy/10011586/