Ученые подтвердили новую теорию темной материи

Ученые, наконец, смогли объяснить, почему в двух далеких галактиках из созвездия Кита темной материи меньше, чем должно быть. Об этом речь идет в исследовании о новой теории самовзаимодействующей темной материи, пишет Physical Review Letters.

В ученых кругах считается, что большая часть вещества во Вселенной представлена темной материей, природа которой не совсем понятна. Темную материю можно обнаружить только по косвенным признакам, таким как гравитационное взаимодействие, поскольку она не поглощает, не отражает и не испускает свет.

Сейчас специалисты руководствуются теорией холодной темной материи (CDM - Cold dark matter), согласно которой частицы темной материи не сталкиваются друг с другом и с частицами обычного вещества.

Но появилась более новая теория самовзаимодействующей темной материи (SIDM - Self-interacting dark matter). Она предполагает, что частицы темной материи взаимодействуют между собой посредством так называемой темной силы.

Обе теории одинаково объясняют возникновение общей структуры Вселенной, но описание распределения темной материи во внутренних областях галактик у них различное.

Американские и китайские исследователи на конкретном примере двух галактик из созвездия Кита сравнили, как работают обе эти теории.

Галактики NGC 1052-DF2 и NGC 1052-DF4, спутницы более крупной NGC 1052, находятся от Земли примерно в 65 миллионах световых лет. Их светимость очень мала.

Ученые полагали, что поскольку у галактик малое количество звезд, то тогда будет большой доля темной материи. Но наблюдения показали, что это не так.

И помогла в исследованиях ученых как раз новая теория, а не традиционная. Это удалось узнать благодаря компьютерному моделированию, в котором опирались на положения как CDM-, так и SIDM-модели.

Так, в рамках CDM-модели внутреннее гало темной материи должно быть слишком жестким и устойчивым к действию приливных сил со стороны соседней массивной галактики, в то время как ученые наблюдают совершенно иное.

А вот SIDM-модель показала, что частицы темной материи выталкиваются из внутренних областей галактик во внешние, размывая прочность гало.