Темная материя оказалась «размытой»: открытие, меняющее представления о строении Вселенной

Фундаментальные представления о том, из чего состоит наш мир, могут оказаться ошибочными. Используя предсказанное Эйнштейном гравитационное линзирование, астрофизики обнаружили, что темная материя — невидимая основа Вселенной — вероятно, не состоит из отдельных частиц, а является гигантским квантовым «океаном» с мягкими волнами. Это открытие «размытой» темной материи не только объясняет аномалии в карликовых галактиках, но и полностью превращает космос из механического скопления объектов в сложную волновые систему.

Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv, пишет Live Science.

Темная материя – это невидимое вещество, составляющее большую часть Вселенной и обеспечивающее структуру галактик, хотя физики точно не знают, что это такое. Известно, что темная материя взаимодействует с обычной материей, только с помощью гравитации.

Стандартная космологическая модель Вселенной, описывающая ее эволюцию и структуру, предполагает, что космос состоит в основном из холодной темной материи. Но теории холодной темной материи не может объяснить некоторые галактические аномалии странные кривые вращения карликовых галактик.

Чтобы проверить природу темной материи астрофизики использовали явление, предсказанное Эйнштейном, известное как гравитационное линзирование, когда свет от далеких галактик искривляется более близкими массивными объектами. В результате астрофизики пришли к выводу, что главная теория темной материи может быть неверной, ведь это загадочное вещества может представлять собой нечто иное, чем пролагается. Это значит, что основой Вселенной является "размытая" темная материя, считают ученые.

Существует три теории темной материи:

• Ведущая теория предполагает, что Вселенная заполнена холодной темной материей, которая действует как огромная, невидимая космическая основа для Вселенной. Эта темная материя состоит из крошечных, медленно движущихся частиц. Они легко слипаются, образуя большие невидимые структуры, или гало, и бесчисленные более мелкие скопления темной материи внутри гало. Они называются субгало и удерживают галактики вместе своей гравитацией.
• Теория самовзаимодействующей темной материи предполагает, что частицы темной материи не очень хорошо слипают, но постоянно сталкиваются друг с другом. Это взаимодействие означает, что внутри плотных скоплений темной материи частицы могут передавать энергию. Это делает центры скоплений более гладкими.
• Также есть теория "размытой" темной материи. Согласно этой теории, вместо того, чтобы состоять из отдельных частиц, темная материя может представлять собой квантовый "суп", состоящий из крошечных, сверхлегких волн. Из-за своей природы эти волны не могут образовывать мелкие скопления темной материи. Вместо этого они создают размытые узоры, похожие на волны на пруду. Эти структуры по-прежнему искривляют свет, но более непрерывным и менее четким образом, чем сплошные скопления темной материи.

Астрофизики использовали данные гравитационного линзирования из 11 галактик, в частности, из систем, где свет искривляется особенно резко, для анализа того, как свет искривляется вокруг массивных объектов.

В итоге ученые увидели то, что не предполагает ведущая теория темной материи, описывая искривление света. Данные показывают, что темная материя может быть "размытой", что меняет представление о ее природе.

Если темная материя является "размытой", то это полностью меняет понимание фундаментальных строительных блоков Вселенной. Это означает, что темная материя может быть квантовой волной, то есть она не состоит из отдельных, медленно движущихся частиц. Скорее, невидимая основа Вселенной будет похожа на огромный космический океан с мягкими, волнистыми течениями, говорят астрофизики.

Это меняет представление астрономов о формировании галактик и структуре космоса. Теперь есть убедительное доказательство того, что невидимая основа Вселенной является более экзотической. Хотя эти наблюдения еще нужно подтвердить дополнительными исследованиями.

Больше новостей читайте на наших интернет-ресурсах:
Телеграмм-канал - Facebook - Instagram.