| | 1 апреля 2015 | Новости науки и техники
Ученые выяснили, что темная материя является еще более «темной» и странной, нежели считалось ранее
Наблюдения, проведенные при помощи двух самых мощных космических телескопов, космического телескопа Hubble Space Telescope и космической рентгеновской обсерватории Chandra X-ray Observatory, показали, что таинственная материя, на долю которой приходится около 85 процентов от общего количества материи во Вселенной, является еще более странной и загадочной, нежели это считалось ранее. Астрономы, наблюдавшие за столкновениями галактик и групп галактик, оказались в состоянии определить поведение темной материи во время этих столкновений, которое весьма сильно отличается от поведения, которое темная материя должна демонстрировать согласно существующим теориям.
Во время обзора, выполненного телескопом Hubble и обсерваторией Chandra, было изучено 72 столкновения галактик и скоплений галактик. При таком количестве ученые получили возможность наблюдать эти столкновения под различными углами и в различные моменты времени.
«Мы достаточно хорошо знаем, как ведут себя звезды и облака космического газа во время масштабных космических катастроф» — рассказывает Дэвид Харви (David Harvey), ученый из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL), — «Теперь мы обратили пристальное внимание на темную материю и на взаимодействие ее с самой собой во время этих столкновений. Увиденное нами позволило выяснить, что темная материя является еще более необычной субстанцией, мы определили некоторые ее свойства, и это в будущем поможет нам выяснить, чем же она является на самом деле».
Во время столкновений галактического масштаба звезды, газовые облака и темная материя ведут себя совершенно по-разному. Сталкиваясь, газовые и пылевые облака подвергаются сильным ударам, они часто замедляются, теряют свою форму и даже полностью останавливаются. Звезды практически не «ощущают» последствий галактических столкновений из-за огромных расстояний, разделяющих их, однако, столкновения звезд при столкновениях галактик все же происходят, но крайне и крайне редко. Темная же материя, которая распределяется по объему галактик более-менее равномерно, сталкивается с темной материей другой галактики всегда, но что очень странно, такие столкновения облаков темной материи приводят к лишь незначительным эффектам.
Наблюдаемые учеными явления противоречат предположению о том, что столкновения достаточно плотных облаков темной материи должны происходить достаточно бурно, напоминая столкновения обычных газовых облаков. Однако, на самом деле облака темной материи легко проходят сквозь, не задевая друг друга словно две накладывающиеся тени.
«Такое поведение мы очень ясно наблюдали ранее в области скопления Bullet Cluster» — рассказывает Ричард Мэсси (Richard Massey), ученый из Даремского университета, Великобритания, — «К сожалению, тогда нам было достаточно тяжело интерпретировать увиденное нами, ведь каждое столкновение длится сотни миллионов лет. И срок существования человечества на этом фоне равен только одному стоп-кадру, взятому с определенного ракурса. Теперь, когда мы изучили множество столкновений, мы можем взять все эти стоп-кадры и соединить их в полный видеоряд, просмотр которого позволит нам осознать все тонкости происходящего».
Теперь, когда ученые убедились в том, что частицы темной матери практически не испытывают сил трения между собой, изучение их других свойств может быть направлено по более узкому пути. Следующими шагами, которые намерены предпринять ученые, станут поиски следов взаимодействий, которые укажут на то, отталкиваются ли частицы темной материи при столкновениях, подобно бильярдным шарам. И эти поиски ученые будут проводить при помощи изучения столкновений отдельных галактик, событий, происходящих во Вселенной намного чаще, нежели столкновения скоплений галактик.
«В настоящее время есть множество кандидатов на звание частиц темной материи. Получая новые данные, мы можем отсеять тех кандидатов, свойства и поведение которых не вписывается в наблюдаемые нами явления» — рассказывает Дэвид Харви, — «Эти астрономические «Большие Коллайдеры», которыми являются столкновения галактик, позволят нам бросить взгляд внутрь мира темной материи и энергии, мира, который пока еще находится вне досягаемости наших научных инструментов».
