Самовзаимодействующая темная материя может решить три космические загадки

Несмотря на десятилетия исследований, темная материя остается невидимой и неуловимой, хотя, по оценкам ученых, она составляет около 85% всей материи во Вселенной. Ее существование подтверждается лишь косвенными наблюдениями, такими как гравитационные линзы и динамика галактик.

Стандартная модель ΛCDM предполагает холодную темную материя, однако ее природа до сих пор не раскрыта.

Альтернативная гипотеза SIDM

В новом исследовании профессора Хай-Бо Ю из Калифорнийского университета в Риверсайде предложена модель самовзаимодействующей темной материи (SIDM). Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.

В этой модели частицы темной материи не проходят друг сквозь друга бесследно, а взаимодействуют, сталкиваются и перераспределяют энергию, формируя плотные структуры внутри гало галактик.

Как формируются плотные структуры

Такие взаимодействия могут приводить к процессу, известному как гравотермический коллапс. В результате образуются компактные и крайне плотные скопления материи, масса которых может достигать миллионов солнечных масс.

Эти структуры способны влиять на движение звезд и распределение материи в галактиках, создавая наблюдаемые аномалии.

Три наблюдательных феномена

Авторы работы показали, что SIDM может объяснить сразу несколько космических загадок:

• аномалии в системе гравитационного линзирования JVAS B1938+666;
• разрывы и структуры звездного потока GD-1;
• особенности шарового скопления Форнакс 6 в карликовой галактике Форнакс.

Эти явления ранее считались трудными для объяснения в рамках стандартной космологии.

Единый механизм для разных масштабов

Исследователи отмечают, что одна и та же физическая модель может работать на разных уровнях — от далеких галактик до ближайших спутников Млечного Пути.

По словам Хай-Бо Ю, наблюдаемые плотности и структуры естественно возникают в рамках SIDM, тогда как стандартная модель не всегда способна их объяснить.

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