Темна матерія взаємодіє з "привидами" Всесвіту і це велика проблема: ось чому

Учені за допомогою даних спостережень за Всесвітом, проведених за допомогою приладу Dark Energy Camera на телескопі Віктора Бланко, приладів Атакамського космологічного телескопа та космічного телескопа Планк, зробили революційне відкриття, яке може змінити уявлення про космос. Астрономи кажуть, що вони виявили докази того, що загадкова темна матерія взаємодіє з частинками-привидами, тобто нейтрино. Якщо ця теорія підтвердиться, то така взаємодія становить велику проблему для стандартної космологічної моделі, тобто найкращої моделі Всесвіту. Дослідження опубліковано в журналі Nature Astronomy, пише Space.

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

• Нейтрино, частинки, що не мають заряду і майже не мають маси, отримали прізвисько "частинки-привиди" через те, що вони рухаються в просторі зі швидкістю, близькою до швидкості світла, і майже не взаємодіють з іншими частинками звичайної матерії. Тобто вони немов примари можуть проходити через такі об'єкти, як планети.

Нейтрино рідко взаємодіють з іншими частинками, атомами та молекулами і відбувається це майже непомітно. Наприклад, щосекунди через ваше тіло проходить приблизно 100 трильйонів нейтрино, і ви навіть цього не помічаєте.

• Що стосується темної матерії, то незважаючи на те, що вона становить приблизно 85% усієї матерії у Всесвіті, її неможливо побачити безпосередньо. Вважається, що темна матерія практично не взаємодіє, а може і взагалі не взаємодіє, зі звичайною матерією і світлом. Про існування темної матерії можна судити тільки за її взаємодією з гравітацією і впливом цієї взаємодії на світло і звичайну матерію.

Тепер же нове дослідження припускає, що між темною матерією і нейтрино існує слабка взаємодія у вигляді незначного обміну імпульсами. Але це суперечить стандартній космологічній моделі, відомій як модель Лямбда-CDM, яка пояснює структуру та еволюцію Всесвіту. Згідно з цією моделлю, темна матерія і нейтрино існують незалежно один від одного і не взаємодіють. І всі астрономи кажуть, що вони виявили доказ того, що це не так.

Спостереження за космосом засвідчили, що сучасний Всесвіт менш "грудкуватий", тобто матерія в ньому менш згрупована, ніж має бути. Це можна пояснити взаємодією темної матерії та нейтрино, яка впливає на формування та еволюцію космічних структур, таких як галактики, кажуть учені.

За словами авторів дослідження, вже давно існує космічна загадка, над розв'язанням якої працюють науковці. Спостереження за раннім Всесвітом показують, що космічні структури повинні були зростати з часом сильніше, ніж це спостерігається зараз. Але спостереження за сучасним Всесвітом показують, що матерія менш згрупована, ніж очікувалося. Таким чином існує невідповідність між спостереженнями за ранньою та сучасною історією космосу.

• За словами вчених, нове дослідження пропонує нове розуміння того, як формувалася структура у Всесвіті та можливе вирішення давньої загадки.

Тепер учені мають намір перевірити свою теорію за допомогою вимірювання реліктового випромінювання, що залишилося після Великого вибуху. А також за допомогою гравітаційного лінзування, тобто впливу об'єктів великої маси на простір, а, отже, і на світло. Це дасть змогу краще виміряти розподіл звичайної матерії та темної матерії.

Автори дослідження кажуть, що якщо взаємодія між темною матерією і нейтрино підтвердиться, то це стане фундаментальним проривом, який допоможе нарешті розкрити справжню природу темної матерії.

Як уже писав Фокус, вчені дійшли висновку, що темна матерія може складатися з фрагментів екзотичних об'єктів.

Також Фокус писав про те, що астрономи виявили те, чого у Всесвіті не повинно бути і цей об'єкт змінює уявлення про космос.