Темна матерія все-таки не взаємодіє сама з собою

Астрофізики спростували припущення про те, що частинки темної матерії взаємодіють один з одним, зроблене три роки тому.

Гіпотезу про темну матерію, форму речовини Всесвіту, яку неможливо спостерігати відомими методами, запропонували на початку XX століття для пояснення поведінки небесних тіл, яку не вдавалося пояснити на основі даних про спостережувані об'єкти. Довгий час вважалося, що ця матерія невідомої природи становить до чверті маси галактик і пояснює їх швидке обертання.

Три роки тому, ґрунтуючись на непрямих даних, вчені припустили, що частинок темної матерії взаємодіють самі з собою, і ця взаємодія - не гравітаційна. Це був майже єдиний за майже сто років висновок, який зробили про власні властивості темної матерії - і тепер від нього доводиться відмовитися.

Тоді, в 2015 році астрофізики за допомогою телескопа «Хаббл» спостерігали скупчення (кластер) галактик Abell 3827 (відстань до Землі - 1,3 млрд світлових років), гравітація якого створила лінзу, в якій вдалося розгледіти іншу, ще більш далеку галактику. Ґрунтуючись на даних про те, як гравітація кластера Abell 3827 викривляла шлях світла з більш далекої галактики, вчені склали карту розподілу маси в кластері. Згідно з цією картою, одна з чотирьох галактик з центру кластера повинна була бути позбавлена хмари темної матерії (галактичного гало), яке оточує всі інші галактики скупчення і повідомляє їм додаткову масу.

Відео, складене зі знімків галактичного кластера Abell 3827, зроблених за допомогою телескопа «Хаббл».

Вчені припустили, що брак темної матерії навколо цієї галактики - результат взаємодії частинок темної матерії один з одним; це припущення підтвердили математичною моделлю. Це було великим проривом: доти єдиною взаємодією, що видавала присутність темної матерії, вважалася гравітаційна; це мало що говорило про властивості найтемнішої матерії.

Нові спостереження, зроблені за допомогою комплексу телескопів Atacama Large Millimeter/submillimeter Array в пустелі Атакама в Чилі показали, що у всіх галактик кластера Abell 3827 гало є, і розподіл мас у скупченні цілком пояснюється традиційними уявленнями про темну матерію.

Результати нових спостережень вчені представили на Європейському тижні астрономії і наук про космос в Ліверпулі, коротко про зміст доповіді повідомляє портал журналу Science, препринт статті був в минулому році опублікований в репозиторії arXiv.org.

Нещодавно астрономи виявили першу в історії спостережень повільно обертову галактику, в якій, мабуть, темної матерії зовсім немає або є, але набагато менше, ніж зазвичай.