Детективите на тъмна материя почти не знаят нищо за тъмната материя, но сега знаят това: Тя се държи различно на периферията на старите галактики, отколкото в новите.
Тъмната материя е нещата, които не можем да видим във Вселената. Той представлява по-голямата част от масата във Вселената, но не излъчва светлина. Въпреки това, тя дърпа всичко с гравитацията. Всичко във Вселената действа така, сякаш се дърпа от големи тежки облаци от нещо, което не можем да видим. Астрономите просто не са сигурни какво е това.
Нов документ, публикуван на 3 януари в списанието „Месечни известия на Кралското астрономическо общество“, помага да го стесните.
По-голямата част от тъмната материя, за която учените са наясно, съществува в "ореоли" или облаци в рамките на галактиките. Но има проблем: Тези ядра не се държат както трябва според компютърните симулации.
Когато изследователите моделират поведението на ореолите на тъмната материя, тези структури обикновено образуват определени форми: плътни топки от тъмна материя в центровете на галактиките, заобиколени от мътни кичури от нещата. Астрономите наричат това разпределението на тъмните вещества. Но в действителност много галактики се държат така, сякаш тъмната им материя обикаля около орбитите във външните достижения на галактиката, заобикаляйки „ядро”, което е повече или по-малко празно от невиждания материал. Астрономите наричат това несъответствие „проблемът с основния проблем“.
Популярното обяснение на основния проблем, наречен модел "Самостоятелно взаимодействаща тъмна материя" (SIDM), предполага, че не само тъмната материя съществува изцяло извън физиката, която можем да открием и разберем директно, но и действа върху използвайки неизвестни сили. Ако взаимодействията на тъмната материя със себе си се различават от взаимодействията й с обикновената материя, това би могло да обясни как е успяло да пътува от центровете на галактиките към техните краища.
Но това обяснение може да е твърде усложняващо, предполага новото проучване.
Друга сила може да изтласка тъмната материя от центъра на галактиките: нагряването на тъмната материя. Това се отнася до интензивна енергия и вятър от образуване на звезди, изтласкващи тъмна материя извън центровете на галактиките (където се образуват повечето нови звезди). Но има малко преки доказателства за това явление и дори да е имало, не е ясно дали подобно нагряване би било достатъчно мощно, за да обясни разминаването между моделите на разпределение на тъмната материя и това, което показват наблюденията.
Тази нова хартия обаче предполага, че загряването на тъмната материя е правилното обяснение.
Авторите изследвали 16 галактики джуджета, разделени грубо на две категории: галактики, спрели да образуват звезди преди милиарди години, и галактики, спрели да формират звезди по-скоро или все още образуват звезди.
Изследователите установили, че по-старите, по-малко активни галактики са склонни да имат тъмни материи - региони в техните центрове с много тъмна материя. По-активните галактики обикновено имаха празни ядра.
Новите открития предполагат, че нагряването на тъмната материя е реално и играе съществена роля в това как се държи тъмната материя, пишат изследователите. Галактиките, които отдавна спряха да образуват звезди, също имаха по-малко енергия да изтласкват тъмната материя извън галактическия център. В тези случаи тъмната материя се държи по начина, по който прости модели прогнозират, че трябва. По-активните звездообразуващи галактики имаха повече нагряване и това накара тъмната материя там да се отклони от моделите.
Ако тази констатация е вярна, тя стеснява възможностите на това, което може да представлява тъмна материя, макар и не драматично: просто трябва да е нещо, което ще бъде издухано от центъра на галактика с много нови звезди. И този резултат може да означава, че е излишно да се предлагат всякакви причудливи свойства на тъмната материя, за да се обясни как се държи веществото.
Все пак нищо още не е сигурно. Изследователите признаха в своя труд, че са разчитали на методи за симулиране на тъмна материя, които са били подложени на известна критика. Там може да има други галактики със свойства някъде между моделите на основата и сърцевината, които биха усложнили новите открития.
Засега обаче детективите по тъмна материя могат да приберат още едно доказателство към своите табла за обяви, покрити с червен низ.
