ТАСС, 12 сентября. Международный коллектив астрономов впервые измерил массу "колец" из темной материи, которые окружают более 100 далеких черных дыр, и пришел к выводу, что характер действия этой невидимой субстанции на активные ядра галактик фактически не менялся в последние 13 млрд лет. Выводы ученых были опубликованы в статье в научном издании The Astrophysical Journal.
"Мы впервые измерили типичную массу скоплений темной материи, которые окружали сверхмассивные черные дыры в древних галактиках примерно 13 миллиардов лет назад. Мы обнаружили, что эти скопления невидимой материи были примерно в 3-10 триллионов раз тяжелее Солнца, что совпадает с недавними замерами для активных ядер более близких к нам галактик", - говорится в исследовании.
К такому выводу пришла группа астрофизиков из Японии, Китая и Испании под руководством профессора Университета Токио Нобунари Касикавы в ходе наблюдений за большим числом древних квазаров, которые мы видим в том состоянии, в котором они находились примерно 13 млрд лет назад, в первые эпохи существования Вселенной.
Квазары - одни из самых ярких объектов на небе, поэтому астрономы могут изучать их излучение на предельно больших расстояниях. Эти мощные источники излучения возникают, когда активная сверхмассивная черная дыра в центре галактики поглощает огромные количества окружающей ее материи. Ученые считают, что в этом процессе участвуют скопления темной материи, окружающие галактику.
Ученых давно интересует, каким был характер распределения темной материи на заре Вселенной и как скопления невидимой субстанции влияли на формирование галактик и сверхмассивных черных дыр в их центрах. В частности, наличие крупных и плотных скоплений темной материи в ранней Вселенной могло бы объяснить, как в некоторых древнейших галактиках могли быстро возникнуть крупные черные дыры, сопоставимые по массе с их аналогами в ближайших соседях Млечного Пути.
Профессор Касикава и его коллеги собрали данные наблюдений за 107 древнейшими галактиками с квазарами в центре при помощи телескопа "Субару", установленного на Гавайских островах. Астрономы изучили особенности спектра излучения этих галактик и сопоставили их между собой, что позволило определить примерную массу "кольца" из темной материи, которая окружает сверхмассивные черные дыры в центре изученных древних галактик.
Эти расчеты указали на то, что типичная масса скоплений темной материи, окружающей древнейшие квазары, была примерно в 3-10 трлн раз больше солнечной, что сопоставимо с замерами этого параметра для близлежащих галактик и менее древних объектов. По мнению астрономов, это совпадение говорит о том, что характер влияния темной материи на галактики и сверхмассивные черные дыры не изменился за последние 13 млрд лет, что накладывает новые ограничения на теории, описывающие эволюцию Вселенной.
О темной материи
Длительное время астрономы предполагали, что мироздание состоит из той видимой материи, которая составляет основу всех светил, туманностей, галактик, скоплений пыли и планет. Когда ученые впервые точно измерили скорость вращения звезд на периферии и в центральных регионах близлежащих к нам галактик, они обнаружили, что светила на окраинах этих скоплений звезд двигались примерно в десять раз быстрее, чем на то указывала теория.
Сейчас астрономы считают, что аномально высокая скорость вращения звезд вокруг центров галактик связана с существованием недоступной наблюдению темной материи, на долю которой приходится примерно 75% от всей массы материи во Вселенной. Последние несколько десятилетий астрономы пытаются обнаружить следы существования темной материи и измерить свойства ее частиц, что пока не удается сделать, так как она не взаимодействует с электромагнитным излучением.