Невозможная материя обнаружена в соседней галактике

На орбите Млечного Пути на расстоянии около 380 000 световых лет находится четвертая по величине галактика-спутник — Кратер 2. Ее диаметр составляет около 6 500 световых лет, и она состоит из нескольких миллиардов старых звезд.

В последние годы астрономы пытаются выяснить, какими именно свойствами обладает эта карликовая галактика, позволяющими ей сохранять свою структуру и относительно большие размеры. Известно, что на эволюцию галактики Кратер 2 тысячи лет влияла гравитация Млечного Пути.

Она также влияет на ореол темной материи, окружающий галактику и ее звезды. По мнению ученых, гравитационное влияние нашей галактики может удалить как темную материю, так и звезды из соседней, что в итоге приведет к уменьшению массы галактики.

Авторы исследования обнаружили, что гравитационное влияние Млечного Пути слишком слабо, чтобы объяснить плотность темной материи в Кратере 2, если она состоит из частиц холодной темной материи, сообщает Cosmos.

Темная материя — это невидимая часть Вселенной, составляющая более 80 % ее массы. Считается, что именно благодаря темной материи все галактики удерживаются вместе как единое целое. Но до сих пор никто не видел темную материю напрямую.

Основная космологическая модель, называемая Лямбда-CDM-модель, которая объясняет природу Вселенной, говорит нам о существовании холодной темной материи, частицы которой не могут взаимодействовать друг с другом.

В то же время существует теория, согласно которой темная материя может состоять из самовзаимодействующих частиц. Эти частицы взаимодействуют друг с другом с помощью пока неизвестной силы, которая выходит за рамки гравитации.

Ученые считают, что именно такая темная материя существует в галактике Кратер 2, поскольку, помимо прочего, гравитация Млечного Пути должна была бы уменьшить ее массу гораздо сильнее, чего не наблюдается. Моделирование показывает удивительно высокое согласие между теорией самовзаимодействующей темной материи и наблюдениями за галактикой Кратер 2.

По словам ученых, в этой карликовой галактике, вопреки предсказаниям модели Lambda-CDM, отсутствует выступ плотной темной материи, направленный из гало ближе к центру галактики.

Это опять же можно объяснить тем, что частицы темной энергии передают энергию друг другу во время столкновений, а это значит, что гало темной материи выравнивается вокруг галактики.

Согласно теории самовзаимодействующей темной материи, галактика, скорее всего, растет внутри гало из темной материи, и это объясняет размер Кратера 2 лучше, чем модель Лямбда-CDM.

Ученые пришли к выводу, что свойства галактики Кратер 2 не соответствуют основной космологической модели и она действительно может состоять из частиц темной материи, которые сталкиваются друг с другом, хотя это и противоречит современным представлениям о загадочной субстанции.

Теперь авторы исследования хотят найти другие галактики, похожие на Кратер 2, где можно было бы наблюдать те же свойства.