Астрономи вперше в історії визнали, що природа темної матерії може змінюватися

Астрономи досі не можуть розв’язати одну з головних загадок сучасної космології — так зване “Напруження Хаббла”. Це розбіжність між виміряною швидкістю розширення Всесвіту в ранню епоху та темпами, які фіксуються сьогодні в локальних масштабах. Попри численні спроби пояснити це явище, узгодженого рішення наразі не існує.

Деякі гіпотези ставили під сумнів теорію відносності, інші — існування темної матерії або навіть рівномірність перебігу часу. Але нещодавно дослідники запропонували нову ідею: можливо, темна матерія — не стала субстанція, а змінюється з часом.

Традиційно ідеї еволюції стосувались темної енергії, тоді як темну матерію вважали незмінною. Цей підхід зручний, оскільки наявні спостереження добре підтверджують її стабільну присутність у Всесвіті. Однак темну матерію досі не вдалося безпосередньо зафіксувати, що відкриває простір для нових моделей.

Автори нової концепції розглядають сценарій, у якому частина холодної темної матерії має змінну рівняння стану (EOS), тобто її властивості осцилюють у часі. Таке припущення не є безпідставним: наприклад, нейтрино також не взаємодіють зі світлом і демонструють коливання мас, хоч і не можуть пояснити всю темну матерію.

DESI створив найбільшу на сьогодні 3D-мапу нашого всесвіту. Земля знаходиться в центрі цього тонкого зрізу повної карти. (Співпраця нуковиці Клер Ламман та DESI)

У найкращій з моделей, яка відповідає наявним даним, приблизно 15% холодної темної матерії є «осциляційними» — зі змінними характеристиками, тоді як решта 85% залишається традиційною. Цей підхід дозволяє зменшити розбіжності у вимірюваннях швидкості розширення Всесвіту, зберігаючи узгодженість з іншими спостереженнями.

Попри перспективність, ця гіпотеза є лише теоретичною моделлю і не визначає конкретних характеристик частинок. Водночас вона відкриває новий напрям у дослідженнях — можливість, що темна матерія еволюціонує, нині варта серйозного розгляду.