|
Темная материя может слабо взаимодействовать
|
|
|
|
Причина, по которой мы называем темную материю темной, не в том, что это какой-то темный материал. Это потому, что темная материя не взаимодействует со светом. Разница небольшая, но важная. Обычная материя может быть темной, потому что она поглощает свет. Вот почему, например, мы можем видеть тени молекулярных облаков на фоне рассеянных звезд Млечного Пути. Это возможно потому, что свет и материя каким-то образом взаимодействуют.
|
|
|
|
Свет - это электромагнитная волна, а атомы содержат электрически заряженные электроны и протоны, поэтому материя может излучать, поглощать и рассеивать свет. Темная материя электрически не заряжена. У нее нет возможности соединиться со светом, и поэтому, когда светлая и темная материя встречаются, они просто проходят друг сквозь друга.
|
|
|
|
Все наши наблюдения показывают, что темную материю и свет объединяет только гравитация. Например, когда темная материя собирается вокруг галактики, ее гравитационное притяжение может отклонять свет. Благодаря этому мы можем составить карту распределения темной материи во Вселенной, наблюдая, как свет гравитационно рассеивается вокруг нее.
|
|
|
|
Мы также знаем, что темная и обычная материя взаимодействуют гравитационно. Притяжение темной материи заставляет галактики собираться в сверхскопления. Но остается открытым вопрос, взаимодействуют ли темная и обычная материя только гравитационно. Если бы атом и частица темной материи пересеклись, действительно ли они просто прошли бы друг сквозь друга?
|
|
|
Поскольку мы не наблюдали частицы темной материи непосредственно, мы можем только предполагать, но большинство моделей темной материи утверждают, что гравитация является единственным общим связующим звеном между светом и обычной материей. Темная и обычная материя группируются друг вокруг друга, но не сталкиваются и не сливаются, как межзвездные облака. Но новое исследование предполагает, что они действительно взаимодействуют, что может раскрыть тонкие аспекты этого таинственного вещества.
|
|
|
|
В исследовании рассматриваются шесть сверхтонких карликовых галактик, или UFD. Это галактики-спутники Млечного Пути, которые, по-видимому, содержат гораздо меньше звезд, чем можно предположить по их массе. Это связано с тем, что они в основном состоят из темной материи. Результаты опубликованы в Astrophysical Journal Letters.
|
|
|
|
Если обычная и темная материя взаимодействуют только гравитационно, то распределение звезд в этих маленьких галактиках должно следовать определенной схеме. Если темная и обычная материя взаимодействуют напрямую, то это распределение будет искаженным.
|
|
|
|
Чтобы проверить это, команда провела компьютерное моделирование обоих сценариев. Они обнаружили, что в невзаимодействующей модели распределение звезд должно стать более плотным в центре УФД и более рассеянным по краям. Во взаимодействующей модели распределение звезд должно быть более равномерным. Когда они сравнили эти модели с наблюдениями за шестью галактиками, то обнаружили, что модель взаимодействия подходит немного лучше.
|
|
|
|
Таким образом, кажется, что темная и обычная материя взаимодействуют способами, выходящими за рамки их гравитационного притяжения. Данных недостаточно, чтобы определить точную природу взаимодействия, но сам факт того, что оно вообще существует, вызывает удивление. Это означает, что наши традиционные модели темной материи, по крайней мере частично, неверны.
|
|
|
|
Это также может указать путь к новым методам непосредственного обнаружения темной материи. Со временем мы, возможно, наконец-то разгадаем тайну этого темного, но не совсем невидимого материала.
|
|
|
|
Источник
|
