Астрофизики: темная материя способна взаимодействовать
Ученые уверены, что выяснили истинную природу темной материи. Ее частицы не инертны и взаимодействуют с обычной материей.
В центре соседних спиральных галактик и в миллиардах световых лет от нас находится обширная сферическая область, состоящая из частиц темной материи. Она со временем увеличивается в размерах и теряет плотность. Это говорит о прямом взаимодействии между элементарными частицами темной и обычной материи - протонами, электронами, нейтронами и фотонами. Эта гипотеза противоречит преобладающей теории, которая утверждает, что частицы холодной темной материи инертны и не взаимодействуют с другими, испытывая лишь гравитацию, сообщает Phys.org.
Новое исследование, в рамках которого изучалось большое количество отдаленных галактик, находящихся на расстоянии около семи миллиардов световых лет, проведено итальянскими учеными Гаури Шармой и Паоло Салуччи.
Темная материя занимает около 84% массы в космосе: «Ее доминирующее присутствие во всех галактиках возникает из-за движения звезд и водородного газа», — объясняет Гаури Шарма. До сих пор попытки изучить его были сосредоточены на галактиках, близких к нашей собственной. Теперь же исследование направили на далекие спиральные галактики. Паоло Салуччи добавляет, что примерно в 300 отдаленных галактиках также имеется ореол темной материи и в центре галактики его плотность постоянна.
Ученые сравнили свойства близлежащих и отдаленных спиральных галактик, то есть сегодняшних и их предков. Выяснилось, размеры области с постоянной плотностью темной материи постепенно увеличиваются. Это невозможно, если частицы темной материи инертны.
«Мы демонстрируем доказательства прямого взаимодействия между темной материей и обычной материей, которая со временем медленно наращивает область постоянной плотности от центра галактики наружу», - заявила Шарма.
«Удивительно, что вышеуказанная область с постоянной плотностью со временем расширяется. Это очень медленный процесс, но неумолимый», - заявляет Салуччи. Чем это объяснить?
В начале сформирования галактики, распределение темной материи в сферическом гало достигало пика плотности в центре. Позже образовался галактический диск, характерный для спиральных галактик. Он окружен ореолом чрезвычайно плотных частиц темной материи. Со временем в процессе взаимодействия частицы были притянуты звездами или выброшены во внешние пределы галактики.
«Результаты исследования ставят важные вопросы для альтернативных сценариев, которые описывают частицы темной материи, таких как теплая темная материя, самодействующая темная материя и сверхсветлая темная материя», - говорит Шарма.
Ученые нашли древний «город» мертвых галактик. Международная команда астрономов обнаружила необычное массивное скопление 38 мертвых галактик на расстоянии 11,8 млрд световых лет от Земли.