Вчені вперше виявили, що темна матерія може складатися щонайменше з двох типів частинок

Нове дослідження китайських вчених поставило під сумнів традиційне уявлення про природу темної матерії: вона може складатися не з одного типу частинок, а щонайменше з двох. Автори роботи вважають, що така модель здатна пояснити суперечливі спостереження у різних галактиках. Результати опублікували в журналі Sci­ence Bul­letin.

Довгий час стандартна модель “холодної темної матерії” добре описувала Всесвіт, виходячи з того, що частинки рухаються повільно і взаємодіють лише через гравітацію. Однак точніші спостереження показали проблеми: у карликових галактиках темна матерія виглядає занадто розсіяною, а в інших випадках — навпаки, утворює надто щільні скупчення.

Команда з Pur­ple Moun­tain Obser­va­to­ry при Китайській академії наук запропонувала модель “двокомпонентної самовзаємодіючої темної матерії”. Вона передбачає існування важчих і легших частинок, які можуть не лише притягуватися гравітаційно, а й взаємодіяти між собою через зіткнення. У такій системі важчі частинки з часом концентруються ближче до центрів галактик, а легші відходять далі.

Прогнозований розподіл щільності темної матерії та криві критичних значень індукованого сильного гравітаційного лінзування в двокомпонентній моделі самовзаємодіючої темної матерії. Джерело: Sci­ence Chi­na Press

За словами авторів, цей механізм може пояснити дві різні картини: у карликових галактиках він створює менш щільні центральні області, а в щільніших середовищах — навпаки, формує компактні гало, що впливають на гравітаційне лінзування. Таким чином нова модель здатна об’єднати кілька “маломасштабних аномалій”, які раніше не вкладалися в одну теорію.

Вчені наголошують, що остаточне підтвердження цієї гіпотези можливе лише завдяки майбутнім астрономічним оглядам і точнішим вимірюванням лінзування. Якщо версія підтвердиться, уявлення про природу темної матерії доведеться суттєво переглянути.