Теория темной материи SIDM может объяснить три космические загадки

Темная материя, составляющая, по оценкам ученых, около 85% вещества во Вселенной, остается одной из главных нерешенных загадок современной физики. Несмотря на многочисленные косвенные доказательства ее существования — от кривых вращения галактик до гравитационного линзирования — напрямую обнаружить частицы пока не удалось.

В рамках стандартной космологической модели ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter) предполагается существование холодной темной материи, однако ее природа до сих пор не определена.

Новая модель самовзаимодействующей материи

В новом исследовании профессора Хай-Бо Ю из Калифорнийского университета в Риверсайде предложена альтернативная гипотеза — самовзаимодействующая темная материя (SIDM). Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.

В отличие от «бесстолкновительной» холодной темной материи, частицы SIDM могут взаимодействовать друг с другом, сталкиваться и обмениваться энергией. Это приводит к формированию сверхплотных структур внутри гало галактик.

Как возникают плотные ядра

По словам исследователей, взаимодействия частиц могут запускать процесс, похожий на «гравотермический коллапс», при котором образуются компактные ядра с массой, превышающей солнечную в миллионы раз.

Такие структуры способны заметно влиять на распределение материи и объяснять ранее необъяснимые наблюдения в космосе.

Три космические загадки

Модель SIDM, по расчетам авторов, может одновременно объяснить сразу три астрономических явления:

• аномалии в системе гравитационного линзирования JVAS B1938+666;
• структуру звездного потока GD-1 с разрывами и «шпорой»;
• особенности шарового скопления Форнакс 6 в карликовой галактике Форнакс.

Во всех случаях наблюдаются плотные объекты и возмущения, которые трудно объяснить в рамках стандартной модели темной материи.

Что это значит для космологии

По словам профессора Хай-Бо Ю, один и тот же механизм может работать в разных масштабах — от далекой Вселенной до ближайших галактик-спутников Млечного Пути. Это делает модель SIDM потенциально универсальным объяснением сразу нескольких космических аномалий.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.