Це неможливо, майже. Темна матерія поводиться не так, як припускають фізики (фото)

Стандартна модель фізики елементарних частинок добре пояснює взаємодії між основними будівельними блоками звичайної матерії. Але вона не може пояснити темну матерію. Стандартна модель стверджує, що чим би не була темна матерія, вона не може взаємодіяти сама з собою. Нове дослідження, опубліковане в журналі Astronomy and Astrophysics, перевернуло ситуацію з ніг на голову, пише Universe Today.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Фізики пропонують багато різних кандидатів на роль темної матерії, включно з темними фотонами, слабко взаємодіючими масивними частинками вімпи і багато іншого. Кожен із цих кандидатів є передбачуваною частиною Стандартної моделі фізики елементарних частинок.

Автори нового дослідження припускають, що інша модель під назвою Модель самовзаємодіючої темної матерії може пояснити темну матерію, тоді як Стандартна модель фізики елементарних частинок і головна космологічна модель під назвою Модель Лямбда-CDM просто не можуть цього зробити.

Найдальшим скупченням галактик на сьогоднішній день вважається скупчення Ель Гордо, яке є дуже масивним і розташоване на відстані приблизно 7 млрд світлових років від нас. Воно складається з двох субскуплень галактик, які стикаються одна з одною зі швидкістю в кілька мільйонів кілометрів на годину.

Три роки тому вчені заявили, що Ель-Гордо є проблемою для Моделі Лямбда-CDM, оскільки скупчення з'явилося так рано в історії Всесвіту, воно надзвичайно масивне і має таку високу швидкість зіткнення. Таке швидке зіткнення між окремими масивними скупченнями є несподіваним у космології, де в основі лежить холодна темна матерія. Хоча пізніше інші дослідники заявили, що Ель-Гордо не виходить за рамки стандартної космологічної моделі.

Ключовою частиною Моделі Лямбда-CDM є те, що темна матерія холодна і її частинки не можуть стикатися одна з одною. Ці частинки можуть взаємодіяти тільки за допомогою гравітації і, можливо, слабкої взаємодії. Але нове дослідження кидає цьому виклик. Довести, що темна матерія може взаємодіяти сама з собою за допомогою зіткнень складно. Але Ель Гордо є хорошим місцем для перевірки цієї теорії, кажуть учені.

Скупчення галактик, подібні до Ель Гордо, можна розділити на три компоненти: галактики, темну матерію і масу газу. Стандартна модель стверджує, що газ, який стикається, втрачає частину своєї первісної енергії під час зіткнення. Тому після зіткнення пік щільності маси газу відставатиме від показників темної матерії та галактик, пояснюють автори.

Але Модель темної матерії, що самовзаємодіє, говорить, що точки, в яких темна матерія досягає максимальної щільності, звані центроїдами, мають бути фізично відокремлені від інших компонентів маси.

Рентгенівські зображення скупчення показують різні місця розташування піків щільності для різних компонентів маси в скупченні Ель Гордо. Також в одному із субскуплень галактик пік густини числа галактик зміщений від відповідного піка густини маси.

Автори використовували крім зображень скупчення галактик ще й моделювання для вивчення фізичних властивостей Ель Гордо. За словами вчених, найбільш важливим результатом цього моделювання є те, що відносні відстані, які спостерігаються між різними центроїдами мас у скупченні Ель-Гордо, природно пояснюються тим, що темна матерія взаємодіє сама з собою. І така взаємодія відбувається під час зіткнення між масивними скупченнями галактик.

Як уже писав Фокус, у космосі з металом відбувається щось дуже дивне і це дуже погано. Це явище може позбавити можливості зв'язатися з космічним апаратом у глибокому космосі.