Новый вид темной материи объясняет три космические загадки: что обнаружили физики

Физики из Калифорнийского университета в Риверсайде пришли к выводу, что новый тип темной материи может объяснить загадочные космические структуры, которые долгое время ставили ученых в тупик. То есть самовзаимодействующая темная материя может объяснить три астрофизические загадки в совершенно разных средах. Плотные комки темной материи, частицы которой взаимодействуют между собой, могут объяснить необычные гравитационные эффекты, наблюдаемые в разных частях Вселенной, пишет Фокус.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

• Темная материя составляет около 85% всей материи во Вселенной, однако ее нельзя наблюдать напрямую. Но она, как считается, влияет своей гравитацией на все видимые объекты в космосе. Согласно стандартной космологической модели, которая описывает развитие Вселенной от Большого взрыва до наших дней, темная материя является холодной и ее частицы не проходят друг сквозь друга, то есть не взаимодействуют между собой. Однако эта модель темной материи не может объяснить некоторые очень плотные структуры, которые обнаруживают ученые во Вселенной. По сути эта модель темной материи хорошо работает в больших масштабах, но сталкивается с проблемами при объяснении природы компактных плотных структур в космосе.

Авторы исследования считают, что на самом деле частицы темной материи могут взаимодействовать между собой, то есть они сталкиваются с выделением энергии. Это приводит к тому, что в результате гравитационно-теплового коллапса происходит образование чрезвычайно плотных компактных комков темной материи. Каждый из них может иметь массу примерно в миллион раз превышающую массу Солнца.

Физики считают, что такие объекты могут быть ответственны за ряд необъяснимых гравитационных эффектов, наблюдаемых в разных частях Вселенной. По словам ученых, темная материя, взаимодействующая сама с собой, может стать достаточно плотной, чтобы объяснить эти загадочные наблюдения.

Согласно исследованию, плотные комки самовзаимодействующей темной материи могут одновременно объяснить три астрофизические загадки.

• Сверхплотный объект в эллиптической галактике JVAS B1938 +666, которая находится на расстоянии примерно 9,8 млрд световых лет от нас и выступает в качестве гравитационной линзы для другой галактики, которая находится намного дальше. Гравитация сверхплотного объекта создает небольшое, но мощное искажение изображения далекой галактики. То есть этот объект искривляет свет под действием гравитации.
• Яркую особенность в виде разрыва в звездном потоке GD-1, который является длинной полосой из звезд в нашей галактике Млечный Путь. Создается впечатление, как будто невидимый плотный компактный объект прорвал поток и оставил видимый шрам, нарушив структуру полосы из звезд.
• Необычное звездное скопление Fornax 6 в Карликовой галактике в созвездии Печь, которая является спутником Млечного Пути. Плотный комок темной материи может действовать как невидимая гравитационная ловушка, захватывая пролетающие мимо звезды и удерживая их в плотном, компактном скоплении.

По словам физиков, один и тот же механизм работает в трех совершенно разных условиях: в далекой Вселенной, внутри нашей галактики и в соседней галактике. Во всех случаях наблюдается плотность, которую трудно согласовать со стандартной моделью темной материи, но ее можно объяснить, если темная материя взаимодействует сама с собой.

Ученые считают, что мелкомасштабные взаимодействия внутри темной материи могут играть более значительную роль в формировании космических структур, чем считалось ранее.

Будущие наблюдения могут помочь определить, является ли новая модель темной материи отражением реальности.

Как уже писал Фокус, ученые пришли к выводу, что темная материя существует в двух состояниях.

Также Фокус писал о том, что космическая битва Илона Маска и Джеффа Безоса за Луну состоится на высоте 400 км.

При написании материала использованы источники: Physical Review Letters, Phys, Interesting Engineering.