Краткая история астрономии. Том 11. Темная материя

Глава 11-7-4
Темная материя может оказаться «рыхлой»

Апрель 2017

Астрономы использовали рентгеновскую космическую обсерваторию НАСА «Чандра» (Chandra) для изучения свойств темной материи, таинственной невидимой субстанции, на которую приходится большая часть материи Вселенной. В этом исследовании, объектами которого являются 13 скоплений галактик, анализируется возможность того, что темная материя может оказаться, скорее, «рыхлой», чем «холодной» - что вносит дополнительную сумятицу в представления о темной материи, которые и без этого не отличаются особой ясностью. ИсследованиевышловжурналеMonthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Наиболее популярной моделью темной материи является так называемая модель «холодной темной материи», согласно которой темная материя состоит из частиц массой не меньше массы протона. Это означает, что частицы темной материи движутся со скоростями намного меньше скорости света. Эта модель хорошо объясняет крупномасштабную структуру Вселенной, однако сталкивается с трудностями при объяснении распределения материи в пределах отдельной галактики.

В модели холодной темной материи плотность нормальной материи в ядре должна быть намного больше, чем наблюдаемая. Альтернативой модели холодной темной материи является модель, в которой частицы темной материи имеют крохотную массу и, проявляя волновые свойства, присущие всем частицам, формируют волны с длиной от пика до пика порядка 3000 световых лет, то есть в масштабе галактики. Так как нормальная материя притягивается к темной материи, распределение нормальной материи будет повторять распределение частиц темной материи.

В новой работе группа исследователей во главе с Тулой Бернал (Tula Bernal) из Национального политехнического института Мексики приводит свидетельства в пользу второй из этих гипотез. Согласно исследователям гипотеза «рыхлой» темной материи плохо согласуется с наблюдательными данными в том случае, если считать что её частицы находятся в «основном» состоянии, однако если предположить, что энергия некоторых из этих частиц отличается от энергии других частиц – то есть, если частицы «возбуждены» - то отмечается хорошее согласие с наблюдениями.

_{astronews.ru, 30 апреля 2017}

_{Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.}

_{Тула Бернал (Tula Bernal) из Национального политехнического института Мексики}