Виртуальную темную материю «увидели» везде: фото
Команда из Гарвардского центра астрофизики провела самое детальное моделирование примерно 1/40 части видимой Вселенной. Но искали на этой площади кое-что невидимое — темную материю: те самые 20-25% вещества, которые не взаимодействуют со светом, а потому их не видно в телескопы, построенные людьми. Обнаружить темную материю можно лишь тогда, когда она проявляет гравитационные свойства. Так, ореол из темной материи вокруг галактики вынуждают ее периферийные области вращаться так же быстро, как и центральные. Без темной материи скорость вращения окраин галактик была бы намного ниже, так как плотность видимого вещества на периферии меньше, чем в центре.
Образуются ли сгустки темной материи где-либо еще? На больших или меньших масштабах, по сравнению с ореолами вокруг галактик? Мелкие скопления темной материи обнаружить сложно, так как они создают малое гравитационное возмущение. Поиск небольших сгустков темной материи было одной из основных целей моделирования, которое основывалось на самом популярном предположении, что темная материя состоит из слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMP) примерно в 100 раз тяжелее у протона.
Результаты работы, опубликованные в журнале Nature, показали, что темная материя может образовывать ореолы вокруг объектов любых размеров: от небольших планет до целых скоплений галактик. Структура этих сгустков при этом не зависит от размера объекта, который они окружают, и одинакова при любых масштабах ореолов. Внутренние зоны чрезвычайно плотные, а внешние — более разреженные.
Обнаружение большого числа маленьких сгустков темной материи может помочь в объяснении того, как темная материя взаимодействует с самой собой. Одна из идей гласит, что при столкновении частиц этого таинственного сорта испускаются кванты гамма-излучения. Некоторые наблюдения указывают на избыток гамма-излучения в центре нашей галактики. Не исключено, что он вызван темной материей. В модели, полученной гарвардскими учеными, большая часть гамма-излучения, создаваемого темной материей, исходила именно от гало меньшего размера.