Исследование предлагает объяснение распределения темной материи в массивной галактике

В прошлом году космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST), обнаружил JWST-ER1g, массивную и компактную галактику возрастом около трех миллиардов лет. Удивительно, но с этой галактикой связано кольцо Эйнштейна. Это потому, что JWST-ER1g действует как линза и преломляет свет от удаленного источника, который затем выглядит как кольцо — явление, называемое сильным гравитационным линзированием, предсказанное в общей теории относительности Эйнштейна.

Полная масса, заключенная в пределах радиуса Эйнштейна — радиуса кольца Эйнштейна — состоит из двух компонентов: звездной (обычной) и темной материи.

«Если мы вычтем звездную массу из общей массы, мы получим массу темной материи в пределах радиуса Эйнштейна», — говорят ученые. «Но значение массы темной материи кажется выше, чем ожидалось. Это вызывает недоумение. В нашей статье мы предлагаем объяснение».

Гало темной материи — это ореол невидимой материи, который пронизывает и окружает такую ​​галактику, как JWST-ER1g. Хотя темная материя никогда не обнаруживалась в лабораториях, физики уверены, что темная материя, составляющая 85% вещества Вселенной, существует.

«Когда обычная материя  коллапсирует и конденсируется в гало темной материи JWST-ER1g, это может сжимать гало, что приводит к высокой плотности», — говорят исследователи. «Наши вычисления показывают, что этот механизм может объяснить высокую плотность темной материи JWST-ER1g — больше массы темной материи в том же объеме, что приводит к более высокой плотности».

По словам ученых, галактика JWST-ER1g, образовавшаяся через 3,4 миллиарда лет после Большого взрыва, предоставляет «отличный шанс узнать о темной материи».

«Этот объект с сильным линзированием уникален, поскольку он имеет идеальное кольцо Эйнштейна, из которого мы можем получить ценную информацию об общей массе в пределах радиуса Эйнштейна, что является критическим шагом для проверки свойств темной материи».

«JWST предоставляет нам беспрецедентную возможность наблюдать древние галактики, образовавшиеся, когда Вселенная была еще молодой», — сказал Хай-Бо Ю, автор работы. «Мы ожидаем увидеть больше сюрпризов от JWST и вскоре узнать больше о темной материи».