Темная материя действует по тем же законам физики, что и обычное вещество, пишет Nature Communications. Сообщается, что ученые пришли к такому выводу по итогам наблюдений за скоплениями галактик.
Напомним, темная материя — гипотетическое вещество, которое создает во Вселенной огромную скрытую массу. О его существовании астрофизики начали подозревать после того, как научились вычислять «вес» галактик: оказалось, что гравитации всей видимой материи и черными дырами в них не хватило бы для удержания их конструкций. Иными словами, любая галактика давно распалась бы, если бы невидимое гораздо более массивное нечто не служило для нее «каркасом».
Поэтому, по современным представлениям, видимая, испускающая свет часть любой галактики — лишь маленькая «верхушка» гигантского «айсберга», а точнее, «жемчужина» в «раковине» темной материи.
Поскольку эта гипотетическая материя имеет столь мощную гравитацию, а значит, массу, ученые и предполагают, что она представляет собой вещество. Сбивает с толку то, что больше никак это «вещество» себя не проявляет и с обычным не взаимодействует. Помимо гравитации, существует также электромагнитное, а также сильное и слабое ядерное взаимодействия, но темная материя им неподвластна.
Есть версия, что на самом деле она подчиняется еще одной, неизвестной пятой силе. Ученые решили попытаться это проверить с помощью галактик: если они держатся на темной материи, по их «поведению» можно судить и о ней. Исследователи максимально подробно изучили их взаимное движение в галактических скоплениях: нужно было вычислить, насколько быстро они утягиваются к общему центру притяжения — в «гравитационную яму».
Одновременно ученые понаблюдали многочисленные примеры так называемого гравитационного линзирования — удивительного эффекта, который создают галактики, их скопления и вообще любые массивные объекты. Они создают вокруг себя невидимую сферу искривленного пространства-времени, и это становится заметно в тот момент, когда с точки зрения наблюдателя прямо позади них оказывается какая-то другая, более далекая галактика — идущий от нее свет огибает эту сферу, и поэтому она выглядит чаще всего изогнутой в дугу и многократно увеличенной.
Эти линзы показывают, насколько «глубоки» гравитационные «колодцы» в галактических скоплениях, а движение в них при этом позволяет понять, насколько эффективно гравитация управляет ими. Если бы эти «показатели» не совпали, можно было бы подозревать, что силе притяжения противодействует или, наоборот, помогает какая-то другая сила.
Выяснилось, что расхождений практически нет — статистически они близки к нулю. Таким образом, гравитация воздействует на темную материю в той же мере, что и на обычную. Впрочем, не исключено, что «пятая сила» все-таки есть, но она не способна одержать верх над гравитацией и поэтому остается незамеченной.
Ранее ученые раскрыли особенности гипотетической частицы темной материи WIMP.
