Астрономы обнаружили разделение темной и обычной материи в столкновении галактик

Астрономы из Калифорнийского технологического института и Гарвардского университета сделали удивительное открытие, наблюдая столкновение двух массивных скоплений галактик MACS J0018.5+1626. Они зафиксировали уникальный феномен - разделение темной и обычной материи.

Статья с результатами их исследования была опубликована в журнале The Astrophysical Journal.

Темная материя, которая взаимодействует только через гравитацию и не излучает свет, продолжила движение после столкновения, тогда как обычная материя, взаимодействующая также через электромагнетизм, замедлилась и отстала. Этот феномен ранее наблюдался в галактическом скоплении Пуля, где горячий газ отстает от темной материи. Однако ситуация в MACS J0018.5+1626 отличается, так как ориентация слияния повернута примерно на 90 градусов относительно скопления Пуля.

Для своего исследования ученые проанализировали данные множества обсерваторий, включая субмиллиметровую обсерваторию Калифорнийского технологического института, обсерваторию WM Keck, рентгеновскую обсерваторию Chandra и космический телескоп Hubble. Эти данные позволили детально изучить распределение темной и обычной материи в скоплениях.

Используя метод кинетического эффекта Сюняева-Зельдовича, исследователи измерили скорость газа в скоплениях. Данные обсерватории Keck помогли определить скорость галактик, что позволило косвенно измерить скорость темной материи. Рентгеновская обсерватория Chandra предоставила информацию о температуре и местоположении газа.

Сопоставив данные с различных телескопов и проведя симуляцию столкновения, ученые выяснили, что скопления движутся друг навстречу другу со скоростью около 3000 километров в секунду. Это примерно один процент от скорости света. Ориентация столкновения и факт разделения темной и обычной материи объясняют, почему кажется, что эти два типа материи движутся в противоположных направлениях.