Астрономы изучили, как ведет себя темная материя в скоплениях галактик при их столкновении. Они обнаружили, что темная материя взаимодействует сама с собой еще слабее, чем считалось ранее, что сужает круг возможных вариантов ее природы.
Темная материя составляет большую часть Вселенной, чем видимая материя, но она крайне неуловима: она не отражает, не поглощает и не излучает свет. Поэтому о ее существовании известно только благодаря наблюдениям за ее гравитационным воздействием на видимую материю.
Чтобы узнать больше о темной материи, исследователи изучили скопления галактик, где столкновения с участием темной материи происходят естественным образом и где ее достаточно много, чтобы можно было наблюдать последствия таких столкновений.
Галактики состоят из звезд, газовых облаков и темной материи. Во время столкновений газовые облака, распространяющиеся по галактикам, врезаются друг в друга и замедляются или останавливаются. Звезды, напротив, не оказывают взаимного тормозящего воздействия.
«Мы знаем, как газ и звезды реагируют на эти космические столкновения и где они появляются после столкновения, — сказал Дэвид Харви, ведущий автор нового исследования, в пресс-релизе. — Сравнение поведения темной материи может помочь нам понять, что это такое на самом деле».
Изучив столкновения, исследователи обнаружили, что, как и звезды, темная материя продолжает двигаться прямо сквозь мощные столкновения, не замедляясь. Это связано с тем, что темная материя равномерно распределена по скоплениям галактик, поэтому частицы темной материи часто оказываются очень близко друг к другу. Темная материя не замедляется, потому что она не взаимодействует с видимыми частицами, а также взаимодействует с другими частицами темной материи в меньшей степени, чем считалось ранее.
Выяснив, что темная материя взаимодействует сама с собой в меньшей степени, чем считалось ранее, ученые смогли сузить круг вопросов, связанных с ее свойствами. Теперь перед ними стоит меньше неизвестных.
Результаты исследования опубликованы в журнале Science.