Астрофизики открыли новые свойства темной материи

Астрофизики из Швейцарии и Великобритании сообщили о новых неожиданных свойствах темной материи. В своих наблюдениях ученые заметили, что она взаимодействует сама с собой значительно меньше, чем считалось ранее. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте НАСА.

На темную материю приходится около 85 процентов материи (или примерно 24 процента общей энергии-массы Вселенной). Непосредственно ее наблюдать пока не удается, однако она оказывает влияние на движения галактик (в частности, с ней связан эффект гравитационного линзирования), что и позволяет астрономам говорить о ее существовании.

Ученые исследовали 72 столкновения скоплений галактик — одних из самых крупных структур во Вселенной. В этом астрофизикам помогали космические телескопы Hubble, позволяющие проводить наблюдения в видимом свете, и Chandra, следящий за галактиками в рентгеновском диапазоне.

Изображения столкновений скоплений галактик: синий цвет отвечает снимкам Hubble в оптическом диапазоне, а розовый — обсерватории Chandra в рентгеновском

Скопления галактик включают в себя три основных компонента: собственно звездные системы, газовые облака и темную материю. При столкновении скоплений газовые облака меняют направления и скорости своего движения. Галактики значительно реже меняют свою структуру из-за больших расстояний между ними и высоких скоростей, с которыми они движутся. Оказалось, что при таких масштабных столкновениях темная материя почти никак не поменяла своего движения. Это означает, что она чрезвычайно слабо взаимодействует сама с собой.

Ранее подобное поведение темной материи астрофизики наблюдали только раз при исследовании скопления 1E 0657-558. В новой работе ученым удалось собрать богатую статистику по столкновениям других скоплений, происходящих в разные времена и под разными углами. Ученые отмечают, что их работа позволяет создать новые перспективные теоретические модели для объяснения поведения темной материи и отбросить неактуальные.