Загадка темного злиття

Злиття частинок може мати темну сторону. Тіньовий гіпотетичний процес, званий «темним злиттям», може відбуватися по всьому Всесвіту, передбачає нове дослідження.

Стандартний тип злиття відбувається, коли два атомних ядра об'єднуються, щоб сформувати новий елемент, вивільняючи енергію в процесі синтезу. «Ось чому світить наше Сонце», - говорить фізик Сем Макдермотт з лабораторії Фермілаба. Аналогічний процес - темне злиття - може статися і з частинками темної матерії, припускає Макдермотт у статті, опублікованій у виданні Physical Review Letters.

Якщо ідея правильна, запропоноване явище може допомогти фізикам вирішити головоломку, пов'язану з темною матерією - погано вивченою речовиною, яка, як вважають, збільшує масу галактик. Без темної матерії вчені не можуть пояснити, як зірки галактик рухаються так, як вони рухаються. І як темна матерія розподіляється в центрах галактик, досі залишаються загадкою.

Вважається, що темна матерія складається з частинок, які мало взаємодіють зі звичайною матерією - речовиною, з якої складаються зірки, планети і живі істоти. Саме ця інтровертована природа робить загадкові частинки настільки важкими для виявлення. Але темна матерія не може бути повністю ізольованою. "Чому частинки темної матерії не взаємодіють один з одним? Насправді немає ніяких підстав говорити, що вони цього не роблять ", - говорить фізик Манодж Каплінгхат з Каліфорнійського університету в Ірвіні.

Вчені припустили, що частинки темної матерії можуть відштовхувати один одного. Але нове дослідження йде ще далі, припускаючи, що пари частинок темної матерії можуть зливатися, утворюючи інші невідомі типи частинок темної матерії в цьому процесі.

Таке темне злиття може допомогти пояснити, чому темна матерія поблизу центрів галактик розподілена більш рівномірно, ніж очікувалося. При комп'ютерному моделюванні формування галактик щільність темної матерії різко зростає в напрямку точки дотику в центрі галактики. Але насправді галактики мають ядро, рівномірно заповнене темною матерією.

Симуляції припускають, що частинки темної матерії не взаємодіють один з одним. Але «темне злиття» могло б змінити поведінку частинок, даючи їм енергію, яка забезпечила б енергію, необхідну для того, щоб уникнути захоплення в щільному параболічному центрі галактики, тим самим отримуючи рівномірно заповнене ядро.

Хоча поки все це лише припущення. Природа і загадки темної матерії залишаються для вчених «у темряві».