Новая теория темной материи решает две загадки астрофизики: в чем суть

Фото: SciTechDaily

Если обычная материя может поглощать, отражать и излучать свет, то темная материя, которая как считается, составляет 85% всей матери во Вселенной, этого не делает. Проще говоря ее, частицы не взаимодействуют со светом. Поэтому напрямую темную материю до сих пор не обнаружили, но есть много признаков, которые указывают на ее существование.

Авторы исследования, опубликованного в издании The Astrophysical Journal Letters, предложили новую теорию темной материи под названием "Самовзаимодействующая темная материя" или СВТМ. Согласно этой теории, частицы темной материи взаимодействует между собой через сильные столкновения с помощью темной силы и происходит это рядом с центрами галактик. С помощью этой теории, как считают ученые, можно объяснить две загадки астрофизики, пишет Phys.

Ученые считают, что теория СВТМ может объяснить две загадки астрофизики, которые касаются необычных свойств темной материи в двух разных типах галактик.

• Первая загадка состоит в том, что ученые обнаружили гало темной материи, имеющее высокую плотность в некоторых огромных эллиптических галактиках. Гало темной материи являет собой невидимую напрямую структуру, которая окружает галактики и скопления галактик, а также пронизывает эти объекты. Высокая плотность гало, обнаруженного с помощью гравитационного линзирования, не согласуется с преобладающей теорией холодной темной материи. Согласно теории холодной темной материи, ее частицы не сталкиваются друг с другом. Холодная темная материя является одной и составляющих главной космологической модели Вселенной под названием Лямбда-CDM, где последние три буквы обозначают холодную темную материю (с англ. Cold Dark Matter). Что касается гравитационного линзирования, то это явление возникает, когда свет далеких галактик искажается, например, скоплением галактик, расположенных ближе к Земле.
• Вторая загадка состоит в том, что ученые обнаружили тем же способом гало из темной материи, которое имеет очень низкую плотность в ультрадиффузных галактиках. И это также не согласуется с теорией холодной темной материи. Ультрадиффузные галактики имеют очень низкую яркость и звезды в них распределены неравномерно, при этом их очень мало.

Ученые создали моделирование формирования космических структур с самовзаимодействующей темной материей, чтобы показать, что теория СВТМ может объяснить две загадки астрофизики.

По словам ученых, взаимодействие частиц темной материи между собой приводит к передаче тепла в гало, что меняет плотность гало в центре галактик. То есть гало темной материи может иметь как высокую, так и низкую плотность, но многое зависит от эволюции галактики и окружающей среды.

Ученые считают, что только теория СВТМ может дать убедительные объяснения загадочным явлениям. И это то, что сложно объяснить с помощью теории холодной темной материи.

Авторы исследования говорят, что темная материя может быть намного сложнее, чем мы себе представляем.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист AOinform