Науковці вперше змогли пояснити аномальну поведінку темної матерії у космосі

Науково-популярне медіа Universe Today інформує: темна матерія складає більшу частину матерії у Всесвіті, але її природа залишається невідомою. Стандартна модель фізики елементарних частинок добре пояснює взаємодії між основними частинками звичайної матерії, але не може пояснити темну матерію. За цією моделлю, темна матерія не повинна взаємодіяти сама з собою. Нове дослідження, опубліковане в журналі Astronomy and Astrophysics, ставить під сумнів цей постулат.

Фізики пропонують різні кандидати на роль темної матерії, зокрема темні фотони та слабовзаємодіючі масивні частинки (вимпи). Автори нового дослідження припускають, що модель самовзаємодіючої темної матерії може пояснити її природу, тоді як Стандартна модель і головна космологічна модель Лямбда-CDM не можуть цього зробити.

Найвіддаленішим на сьогодні скупченням галактик є скупчення Ель Гордо, що знаходиться на відстані приблизно 7 мільярдів світлових років від Землі. Це скупчення складається з двох підскупчень галактик, які стикаються один з одним з величезною швидкістю. Три роки тому вчені заявили, що Ель Гордо становить проблему для моделі Лямбда-CDM, оскільки воно з’явилося дуже рано у Всесвіті, має велику масу і високу швидкість зіткнення.

Ключовою частиною моделі Лямбда-CDM є те, що темна матерія холодна і її частинки не можуть взаємодіяти одна з одною, а лише через гравітацію і, можливо, слабку взаємодію. Нове дослідження кидає виклик цьому припущенню, стверджуючи, що темна матерія може взаємодіяти сама з собою через зіткнення.

Вчені використовували моделювання для вивчення фізичних властивостей Ель Гордо. Найважливішим результатом експериментом стало те, що спостережувані відстані між різними центроїдами мас в скупченні Ель Гордо можуть бути пояснені природною взаємодією темної матерії з самою собою під час зіткнення між масивними скупченнями галактик.