Учёные из Калифорнийского университета в Риверсайде предложили новое объяснение разрыву в звёздном потоке GD-1, который представляет собой группу звёзд, движущихся по общей траектории через гало Млечного Пути. Согласно исследованию, причиной этой особенности может быть субгало самовзаимодействующей тёмной материи.

Тёмная материя составляет около 85% всей материи во Вселенной, при этом оставаясь невидимой для прямых наблюдений, поскольку не взаимодействует со светом и обычной материей. Однако она влияет на окружающие объекты через гравитацию, искривляя пространство-время.

Составное изображение, показывающее скопление, в котором тёмная материя двух сталкивающихся галактик (фиолетовый) проходит через обычную материю (красный). Источник: Chandra X-Ray Observatory / NASA

«Эта работа открывает многообещающий новый путь для исследования самовзаимодействующих свойств тёмной материи через звёздные потоки», — отметил руководитель исследования Хай-Бо Ю.

Существующая модель эволюции Вселенной — Lambda Cold Dark Matter (LCDM) — предполагает существование «холодной» тёмной материи, которая движется медленно относительно скорости света и не взаимодействует сама с собой. Однако наблюдаемый разрыв в потоке GD-1 не может быть объяснён ни влиянием известных шаровых скоплений, ни карликовых галактик-спутников Млечного Пути.

Учёные провели моделирование и обнаружили, что если тёмная материя способна взаимодействовать сама с собой («горячая» тёмная материя), то она может сжиматься под действием собственной гравитации и создавать области повышенной плотности. Такое плотное субгало могло бы оказать достаточное гравитационное воздействие для создания наблюдаемого разрыва в звёздном потоке.

Если эта гипотеза верна, то она может поставить под сомнение существующую модель LCDM и открыть новые возможности для изучения свойств тёмной материи через подобные структурные особенности звёздных потоков.

Подробнее на iXBT