Учёные нашли источник недостающей массы в скоплениях галактик

Международная исследовательская группа под руководством профессора доктора Павела Круппы из Гельмгольцевского института радиационной и ядерной физики при Боннском университете сделала открытие, способное разрешить давнюю астрофизическую загадку. Учёные пришли к выводу, что скопления галактик, крупнейшие гравитационно-связанные структуры во Вселенной, обладают примерно вдвое большей массой, чем считалось ранее. Согласно исследованию, недостающая масса объясняется вкладом остатков звёзд, прежде всего нейтронных звёзд и чёрных дыр звёздной массы, что также согласуется с наблюдаемым количеством тяжёлых элементов в скоплениях.

В ходе работы, опубликованной в журнале Physical Review D, учёные провели масштабный анализ данных по множеству скоплений галактик. Они использовали гравитационное линзирование для оценки масс и детальную информацию об отдельных галактиках. На основе разработанной в Бонне теории интегрированной начальной функции масс (IGIMF) исследователи заново просчитали звёздные популяции в каждой галактике, что позволило определить полную массу скоплений.

Полученные результаты не только указывают на источник недостающей массы, но и демонстрируют хорошее согласие с предсказаниями теории гравитации Милгрома (MOND). В то же время классическая ньютоновская динамика с необходимостью введения тёмной материи не даёт корректных результатов в новой модели, так как требуемое количество тёмной материи оказывается примерно вдвое меньше ранее предполагавшегося. Это открытие, являясь фундаментальным, углубляет понимание связи между пространством-временем и материей и может иметь значение для будущих технологий.