Проследить движение темной материи помогут самые старые звезды Млечного пути

Насколько быстро происходит движение темной материи вокруг Земли? Скорость движения темной материи играет важную роль в современных астрофизических расчетах, однако величина этого фундаментального свойства так и не была измерена исследователями до сих пор.

В новой работе астрономы во главе с Джоной Герцог-Арбейтманом (Jonah Herzog-Arbeitman) из Принстонского университета, США, предлагают возможное решение этой проблемы – измерение скорости движения темной материи на основе данных о скорости движения самых старых звезд Млечного пути.

Для определения класса звезд, который повторяет движение невидимой и «неуловимой» темной материи - материи, участвующей исключительно в гравитационном взаимодействии - Герцог-Арбейтман и его коллеги прибегли к компьютерному моделированию. Они использовали модель под названием Eris, позволяющую при помощи суперкомпьютеров воссоздать физику Млечного пути, включая темную материю.

Исходная гипотеза состояла в том, что один из относительно небольших наборов звезд будет повторять движение темной материи. Моделирование показало, что четкая корреляция между параметрами движения звезд и темной материи наблюдается в случае набора звезд с низкой металличностью (астр.), то есть старых звезд, бедных тяжелыми элементами.

Теперь Герцог-Арбейтман и его команда с нетерпением ждут, когда будут опубликованы новые данные по скоростям движения звезд Млечного пути, собираемые в настоящее время при помощи Gaia («Гея») Европейского космического агентства, чтобы применить разработанную ими методику к реальным наблюдательным данным для определения скорости темной материи. Знание скорости темной материи поможет ученым усовершенствовать конструкцию детекторов для ее обнаружения. До настоящего времени темная материя так и не была зарегистрирована напрямую.

Исследование вышло в журнале Physical Review Letters.

Источник