Поиск

Взаимодействует ли темная материя между собой?

Темная материя составляет более 80% Вселенной, но ее природа остается таинственной. Очевидно, что на поведение небесных тел и галактик влияет гравитация, однако неизвестно из каких частей состоит темная материя, и могут ли частицы между собой взаимодействовать. Существуют доказательства как в пользу одного, так и в пользу противоположного предположения.


В связи с распространенными моделями, в центре галактики темная материя должна образовывать особо плотные сгустки. Но это не всегда так: «Некоторые карликовые и тусклые спиральные галактики в центре имеют темную материю меньшей плотности», – говорит Сяойон Чу (Xiaoyong Chu) и его коллеги из Австрийской академии наук.


Теоретически эти разногласия могли бы объяснить столкновения частиц темной материи: если они сталкиваются, то отскакивают и способны гасить друг друга. Поэтому сгустки темной материи в центре галактики могли бы становиться тоньше, гласит теория.


Проблема заключается в том, что в таком случае, темная материя должна взаимодействовать и быть тоньше во всех галактических ядрах, а не только в карликовых и спиральных.


И сейчас, Чу с командой, возможно, удалось решить эту загадку. Ведь они разработали модель, которая объясняет, почему частицы темной материи то сталкиваются, то нет. Если новая теория теория подтвердится, она станет важным указанием на массу еще неидентифицированных частиц. Согласно полученным данным, столкновение этих частиц становится возможным лишь тогда, когда они сталкиваются на определенной, но незначительной скорости. Только тогда наступает резонанс, что делает возможным взаимодействие.


В карликовых галактиках темная материя движется скорее медленно, поэтому частицы могут рассеивать друг друга, поясняет Чу. «Это не происходит в галактических скоплениях, где частицы движутся быстро. Они должны приобрести определенный резонанс, чтобы произошло столкновение», – добавляет ученый. Он сравнил явление с резонансом гитарной струны, которая совершает совместные колебания с камертоном только тогда, когда правильно настроена.


«Сначала мы были скептичны, когда думали, что наша идея сможет объяснить наблюдения, – сообщает соавтор Камило Гарсия Кайли (Camilo Garcia Cely) из Немецкого электронного синхротона DESY. – Но когда мы ее опробовали, оказалось, что она на самом деле функционирует».


Ученые выяснили, что это резонансное рассеяние темной материи может объяснить нехватку массы у всех астрофизических порядках величины. В соответствии с разработанной моделью, резонанс наступает тогда, когда энергия частиц близка к удвоенной массе.


Так теория может помочь с выводами о массе, еще не известных частиц темной материи: ученые выяснили, что симпы (SIMPs, Strongly interacting Massive Particles) – частицы, существование которых доказывают некоторые ученые, хорошо бы вписались в эту модель. Они состоят из кварка и антикварка и должны быть маленькими и легкими.


«Сейчас нам известно, что наша модель была бы самой простой разгадкой этой загадки. Она могла бы существенно помочь в развитии понимания, что такое темная материя», – рассказал соавтор исследования Хитоши Мураяма (Hitoshi Murayama) из Калифорнийского университета в Беркли. Следующим шагом для ученых будет подтверждение своей теории наблюдениями и фактами.

Просмотров: 0
Обратная связь: firefly.sciencemagazine@gmail.com
  • Facebook
  • Twitter
  • YouTube
  • Vkontakte Social Иконка
  • Instagram

 Copyright © "Светлячок" 2019 Все права защищены

Любое использование либо копирование материалов или подборки материалов сайта, элементов дизайна и оформления допускается лишь с разрешения правообладателя и только со ссылкой на источник: www.firefly24.net