Взаимодействието между тъмната материя и тъмната енергия определя поведението на галактическото хало

Ваня Милева Последна промяна на 01 декември 2025 в 00:00 29 0

Еволюция на плътността на материята в едромащабни нишковидни структури. В модела IDE I, ореолите на тъмната материя са рехави и удължени, докато в модела IDE II те са компактни и заоблени.

Кредит Zhang Jiajun
Еволюция на плътността на материята в едромащабни нишковидни структури. В модела IDE I, ореолите на тъмната материя са рехави и удължени, докато в модела IDE II те са компактни и заоблени.

За първи път нови симулации систематично демонстрират как взаимодействието между тъмната материя и тъмната енергия значително влияе върху въртенето и подравняването на формата на ореолите, наричани "хало", от тъмна материя във Вселената.

Това изследване предлага нова перспектива за разбиране на формирането на мащабни космически структури във Вселената, като например галактически купове.

Въпреки че настоящият Стандартен космологичен модел с константна тъмна енергия (нединамична) и студена тъмна материя (ΛCDM), описващ Вселената, се е доказал като много успешен. Но той все още е изправен пред някои предизвикателства, като например напрежението на Хъбъл, което засяга скоростта, с която Вселената се разширява, и напрежението S8 или σ8, несъответствието между преките и непреките измервания на групирането на материята, т.е. растежа на структурите.

Моделът на "взаимодействие тъмна материя-тъмна енергия" (IDE) е една възможна теория за преодоляване на тези проблеми. В този модел тъмната материя и тъмната енергия не еволюират независимо, а претърпяват взаимен трансфер на енергия.

Могат да се разграничат два сценария на IDE: в модела IDE I тъмната материя се разпада и се трансформира в тъмна енергия; в модела IDE II процесът е обратен, като тъмната енергия се преобразува в тъмна материя.

Тези два процеса променят ефективната маса на частиците тъмна материя и по този начин оказват голямо влияние върху историята на формирането и динамичните свойства на халото от тъмна материя .

Използвайки числени симулации с програмата ME-GADGET, авторите изследователи от Китайската академия на науките откриват, че в модела IDE I, където тъмната материя се разпада, съгласуваността на подравняването между формите на ореолите на тъмната материя и посоката на приливното поле от околните космически нишки е значително по-силна, отколкото в модела ΛCDM.

В модела IDE II, където тъмната материя става все по-силна, те наблюдават обратната тенденция: подравняването на формата отслабва.

Или, казано по друг начин: когато тъмната материя се преобразува в тъмна енергия, ореолът се разхлабва и следователно става по-чувствителен към външни влияния. Обратното се случва, когато тъмната енергия се преобразува в тъмна материя. Симулациите не разкрива кой от двата сценария е за предпочитане.

Halo spin and orientation in Interacting Dark Matter Dark Energy Cosmology. Guandi Zhao et. al. https://arxiv.org/abs/2501.03750

[image or embed]

— AstroArxiv (@astroarxiv.bsky.social) January 8, 2025 at 5:34 AM

Справка: Guandi Zhao et al, Halo spin and orientation in interacting dark matter dark energy cosmology, Physical Review D (2025). DOI: 10.1103/lq8t-gw3m. On arXiv: DOI: 10.48550/arxiv.2501.03750

Източник: Dark matter-dark energy interaction shapes cosmic halo spin and alignment, simulations show, Zhang Nannan, Chinese Academy of Sciences

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Космос

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !