Темная материя – не такая уж и темная? Ученые предполагают слабое взаимодействие с обычной материей

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Наука и космос

Вселенная — это грандиозная космическая сцена, на которой разыгрывается спектакль эволюции материи и энергии. Однако, как это часто бывает в захватывающих историях, большая часть сюжета скрыта от глаз зрителей. В нашем случае, эта «скрытая часть» — это темная материя, загадочная субстанция, составляющая около 85% всей материи во Вселенной.

Ее название — «темная» — отражает не цвет или состав, а скорее наше незнание. Темная материя не испускает, не поглощает и не отражает свет, делая себя практически невидимой для наших телескопов. Ее присутствие мы можем заметить лишь косвенно, по гравитационному воздействию на видимые объекты — звезды, галактики, скопления галактик.

Представьте себе огромный, невидимый каркас, на котором, словно бусины на нитке, нанизаны галактики. Этот каркас — это темная материя, ее гравитация удерживает галактики вместе, формирует крупномасштабную структуру Вселенной.

Крупномасштабная структура Вселенной, пронизанная паутиной темной материи, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Долгое время ученые полагали, что гравитация — единственный способ взаимодействия темной и обычной материи. Атомы, из которых состоит обычная материя, обладают электрическим зарядом, поэтому они могут взаимодействовать со светом и друг с другом посредством электромагнитных сил. Темная же материя, по всей видимости, лишена электрического заряда и не участвует в электромагнитных взаимодействиях.

Эта концепция «невидимого каркаса», взаимодействующего с видимой материей только гравитационно, долгое время удовлетворительно объясняла многие наблюдаемые явления. Однако в последнее время появились данные, которые заставляют ученых пересмотреть этот взгляд.

В фокусе внимания оказались ультраслабые карликовые галактики — спутники нашего Млечного Пути. Эти галактики чрезвычайно тусклые и содержат очень мало звезд, но при этом обладают значительной массой. Это указывает на то, что они почти целиком состоят из темной материи.

Именно эти галактики стали идеальными «лабораториями» для изучения взаимодействия темной и обычной материи. Астрономы создали детальные компьютерные модели, которые позволили им «проиграть» эволюцию ультраслабых карликовых галактик в двух разных сценариях.

В первом сценарии темная и обычная материя взаимодействовали исключительно гравитационно, словно два облака газа, проходящие друг сквозь друга. Во втором сценарии было добавлено гипотетическое слабое взаимодействие между темной и обычной материей, помимо гравитационного.

Результаты моделирования показали, что в галактиках, где действует только гравитация, звезды должны быть сконцентрированы в центре и более разрежены по краям. Если же присутствует дополнительное взаимодействие, распределение звезд будет более равномерным.

Сравнив результаты моделирования с наблюдениями шести ультраслабых карликовых галактик, ученые обнаружили, что модель с дополнительным взаимодействием лучше соответствует действительности.

Призрачные частицы темной материи, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Это открытие, хотя и требует дальнейших подтверждений, может означать, что наше представление о темной матери как о совершенно инертной субстанции не вполне верно. Возможно, она способна на более тонкие взаимодействия с обычной материей, чем мы думали раньше.

Это открывает перед наукой новые горизонты. Понимание природы этого слабого взаимодействия может помочь нам разгадать другие загадки Вселенной, например, необычное распределение галактик в скоплениях.

Кроме того, это может подсказать новые способы прямого обнаружения частиц темной материи в лабораторных условиях. Сейчас во всем мире проводятся эксперименты, направленные на поиск этих частиц, и любая дополнительная информация о их свойствах может быть чрезвычайно полезна.

Темная материя постепенно перестает быть абстрактным понятием, превращаясь в объект интенсивных исследований. Мы на пороге новых открытий, которые могут принципиально изменить наше понимание Вселенной и ее эволюции.

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Зачем хитрые советские шоферы ставили очки на автобусы Икарус

Автобусы были одним из самых главных и массовых средств передвижения в нашей стране во второй половине прошлого века. Личный автомобиль для большинства граждан был недоступен, поэтому именно...

Темная материя – не такая уж и темная? Ученые предполагают слабое взаимодействие с обычной материей

Вселенная — это грандиозная космическая сцена, на которой разыгрывается спектакль эволюции материи и энергии. Однако, как это часто бывает в захватывающих историях, большая часть сюжета...

Ученые предлагают новую модель голографической темной энергии: стабильность достигнута?

Открытие ускоренного расширения Вселенной в конце прошлого столетия стало настоящей революцией в космологии, заставившей ученых пересмотреть свои представления о составе и эволюции космоса. Для...

Джокер Константина Чайкина увековечили в камне. Обзор часов Briller в новом корпусе

Скоро будет год, как я впервые познакомился сам и познакомил читателей этого блога с российскими часами, циферблаты которых выполнены в уникальной технике Флорентийской мозаики. На сегодняшний день...

Ученые обнаружили землеподобную планету, пережившую смерть звезды. Поможет ли это определить будущее Земли?

Давайте разберемся в удивительной истории выживания, которая разворачивается в далекой звездной системе KMT-2020-BLG-0414. Эта система, ставшая объектом пристального внимания астрономов, позволяет...

Самый простой способ полировки фар своими руками. Полировка паром

Полировка фар автомобиля — это важная процедура, которая помогает восстановить их прозрачность и улучшить видимость на дороге. Со временем фары могут терять свою яркость из-за...