Она двигается. Природа темной материи: ученые нашли способ понять, что это такое

Фото: Getty Images

Хотя точная природа темной материи продолжает оставаться неизвестной, ученые получили некоторое представление о ее общих физических свойствах. Известно, как темная материя собирается вокруг галактик, как она составляет большую часть материи во Вселенной и даже как она может взаимодействовать сама с собой. Новое исследование, опубликованное в журнале Astronomy & Astrophysics, изучает, насколько быстро может двигаться темная материя, пишет Universe Today.

Новое исследование сосредоточено на эффекте, известном как динамическое трение. Этот термин немного неверен, поскольку это не тот вид трения, который можно наблюдать между двумя объектами. Данному эффекту лучше подходит название гравитационное сопротивление. Впервые его изучили еще в 40-х годах прошлого века и эффект вызван гравитационными взаимодействиями диффузного тела.

Если представить себе движение массивной звезды через скопление красных карликов, то эти звезды вряд ли столкнутся, но гравитационное взаимодействие между ними будет влиять на движение звезд. Массивная звезда будет замедляться при выходе из скопления из-за гравитационного притяжения звезд красных карликов. С другой стороны, красные карлики немного ускорятся, поскольку их слегка притягивает к массивной звезде ее гравитация. Если отследить изменение скорости звезд в скоплении, можно определить, с какой скоростью двигалось скопление до столкновения с массивной звездой.

Тот же эффект может произойти между материей и темной материей. Наличие темной материи влияет на движение звезд в галактике и благодаря динамическому трению искажает форму галактики. Если составить карту искаженной галактики, то можно рассчитать движение темной материи рядом с галактикой.

Ученые сосредоточились на поиске искаженных галактик, которые не являются частью плотного галактического скопления. Поскольку галактики довольно изолированы, искажение должно происходить из-за темной материи.

После этого ученые сравнили форму искаженных галактик с моделями N-тел, чтобы составить карту движения темной материи. Существовали опасения, что неопределенность в данных будет слишком велика, чтобы можно было сделать какие-либо значимые результаты о движении темной маетрии.

Но оказалось, что неопределенность составляет всего 10%, а это значит, что подход ученых достаточно точен, чтобы можно было его применить при изучении ближайших галактик. Например, наблюдения космического телескопа Gaia за галактикой-спутником Млечного Пути под названием Большое Магелланово Облако должно позволить ученым получить представление о скорости движения темной материи в этой галактике.

По словам ученых, это дает еще один инструмент для изучения темной материи. Поскольку будущие наблюдения позволят определить свойства темной материи, возможно, ученые смогут определить, что такое темная материя на самом деле.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform