Скопления галактик — это самые крупные гравитационно связанные структуры во Вселенной — оказались приблизительно вдвое более массивными, чем считалось раньше.
Скопления галактик объединяют множество галактик, связанных гравитационно. Несмотря на их большое значение для понимания устройства космоса, точный состав и масса этих гигантских образований до сих пор вызывали споры.
В рамках нового исследования международная группа ученых под руководством профессора Института радиационной и ядерной физики имени Гельмгольца при Боннском университете Павла Крупы собрала обширные данные наблюдений за многочисленными скоплениями галактик, включая измерения гравитационного линзирования и подробную информацию об отдельных галактиках.
На основе собранной информации ученые пересчитали звездные популяции каждой галактики, применяя разработанную в Бонне теорию интегрированной галактической начальной функции масс (IGIMF). Эта теория позволяет более точно оценивать, какие звезды и в каком количестве формируются в галактиках.
Результаты оказались неожиданными: масса скоплений галактик оказалась примерно в два раза больше, чем предполагали предыдущие оценки. Откуда же взялась «недостающая» масса? Согласно выводам астрономов, основная ее часть приходится на нейтронные звезды и черные дыры — компактные остатки массивных звезд, завершивших свой жизненный путь. Этот вывод также объясняет наблюдаемые во Вселенной объемы тяжелых элементов, которые формируются в результате взрывов сверхновых и слияний нейтронных звезд.
Это открытие имеет значительные последствия для фундаментальной физики. Новые оценки массы хорошо совпадают с предсказаниями модифицированной ньютоновской динамики (MOND) — альтернативной теории гравитации, предложенной израильским физиком Милгромом. В то время как классическая ньютоновская теория в сочетании с темной материей приводит к неправильным результатам: количество темной материи, необходимое для объяснения наблюдений, оказывается примерно вдвое меньше, чем считалось до этого.
Данное исследование относится к области фундаментальной науки, однако авторы подчеркивают, что новое понимание взаимосвязи между пространством-временем и материей может привести к разработке новых технологий в будущем. Кроме того, работа вызывает сомнения в традиционных представлениях о составе Вселенной и подогревает давнюю дискуссию между сторонниками темной материи и альтернативных теорий гравитации.
Фото: hi-tech.mail.ru