Астрономы приоткрыли тайну темной материи

Американские астрономы зафиксировали первый случай взаимодействия темной материи с самой собой посредством сил помимо гравитации. Наблюдая через телескопы Very Large Telescope (VLT) и Hubble сталкивающиеся галактики, ученые отметили любопытные факты, связанные с природой этого загадочного компонента Вселенной.

Как сообщается на сайте Европейской южной обсерватории, с помощью телескопа VLT в Чили и телескопа Hubble на орбите Земли команда астрономов изучала одновременное столкновение четырех галактик в кластере Abell 3827 (расположен в 1,4 млрд световых лет от Земли). Ученым предстояло определить, как распределяется масса внутри системы, и соотнести расположение темной материи с позициями светящихся галактик.

Несмотря на то, что темная материя не видна, команда смогла вычислить её местоположение с помощью приема гравитационного линзирования (когда массивные объекты типа туманности, галактики рассматриваются в качестве линзы). Ученые предположили, что столкновение объектов должно произойти прямо напротив более отдаленного, не связанного с системой источника. Масса темной материи вокруг сталкивающихся галактик существенно искривила космическое время, отклонила лучи света, идущие от отдаленной галактики, так, что они стали выглядеть дугообразно.

«Мы предполагаем, что галактики существуют внутри скоплений темной материи, - рассказали ученые. - Без ограничивающего действия её гравитации Млечный путь распался бы во время вращения. Чтобы этого не произошло, 85% массы Вселенной составляет темная материя. Хотя истинная её природа до сих пор остается загадкой».

Изучив кластер Abell 3827, ученые установили, что порция темной материи находится поодаль от галактики, которую она окружает, точнее, в 5000 световых лет за ней. По мнению астрономов, разрыв между темной материей и связанной с ней галактикой мог появиться, если темная материя взаимодействовала внутри скопления сама с собой, даже очень слабо, посредством сил помимо гравитации.

«Раньше мы думали, что темная материя просто находится вокруг нас и существует как бы сама по себе, если не считать гравитацию. Но если во время столкновения галактик темная материя замедляется, это отправная точка для дальнейших исследований в «темном секторе», в скрытой Вселенной вокруг нас», - рассказал ведущий автор исследования Ричард Мэйси (Richard Massey).

«Темная материя проявляет себя посредством гравитации и помогает сформировать Вселенную, но мы до сих пор знаем поразительно мало о том, что, собственно, темная материя из себя представляет. В ходе наблюдений мы предположили, что она проявляет себя посредством сил помимо гравитации. Это значит, что нам нужны теоретические обоснования того, чем, собственно, является темная материя», - добавила участница проекта Лилия Уильямс (Liliya Williams).

Ученым предстоит установить, есть ли другие причины для того, чтобы между галактикой и темной материей появился разрыв. Они будут наблюдать за другими галактиками и делать компьютерные модели их столкновений. Астрономы, однако, отметили, что столкновение наблюдаемых галактик могло длиться дольше из-за небольшой силы трения, которая привела к возникновению разрыва.

Адронный коллайдер из первых уст: «Мы исследуем детали машинки, сломавшейся 14 млрд лет назад»