Орбиталната обсерватория на Хъбъл е направила необичайни снимки на големи клъстери галактики, чиито обитатели се "разклащат", докато се движат около общ център на масата, което показва наличието на неизвестни свойства в поведението на тъмната материя, се казва в статия, публикувана в списание MNRAS.
„Открихме, че най-ярките галактики в такива клъстери„ треперят “, докато се движат около точката, където се е натрупала тъмна материя. Това означава, че плътността на тъмната материя в центъра на клъстера не е толкова висока, колкото се предвижда от настоящите теории, но е много по-ниска. Всичко това предполага, че някаква екзотична форма на тъмна материя присъства в централната част на клъстерите “, каза Дейвид Харви от Федералната политехническа школа в Лозана, Швейцария.
Дълго време учените вярваха, че Вселената се състои от материята, която виждаме и която е в основата на всички звезди, черни дупки, мъглявини, прахови клъстери и планети. Но първите наблюдения на скоростта на звездите в близките галактики показват, че звездите в покрайнините им се движат с невъзможно висока скорост, която е била около 10 пъти по-висока от изчисленията, базирани на масите на всички звезди в тях.
Причината за това, според учените днес, е така наречената тъмна материя - мистериозно вещество, което представлява около 75% от масата на материята във Вселената. Обикновено всяка галактика има около 8-10 пъти повече тъмна материя от видимия си братовчед и тази тъмна материя държи звездите на място и им пречи да се разпръснат.
Днес почти всички учени са убедени в съществуването на тъмната материя, но нейните свойства, в допълнение към очевидното й гравитационно влияние върху галактиките и галактическите купове, остават загадка и обект на спорове сред астрофизиците и космолозите. Дълго време учените предполагат, че той е съставен от свръхтежки и "студени" частици - "сладкиши", които не се проявяват по никакъв начин, освен чрез привличане на видими клъстери от материя.
Неуспешното търсене на "WIMP" през последните две десетилетия накара много теоретици да вярват, че тъмната материя всъщност може да бъде "лека и пухкава" и да се състои от така наречените аксиони - свръхлеки частици, близки по маса и свойства на неутрино. Други изследователи от своя страна предполагат, че тъмната материя може да се състои от няколко различни компонента, един или повече от които могат постепенно да се разпадат.
Харви и колегите му откриват първите следи от съществуването на такива екзотични форми на тъмната материя, наблюдавайки с помощта на Хъбъл десет най-големи галактически клъстери в непосредствена близост до Млечния път, чиято маса надвишава Слънцето с около 100 трилиона пъти.
Учените се интересуваха от две неща - как се разпределят галактиките в купчината като цяло и как най-ярките обитатели на тези „звездни семейства“се движат, когато в тях се появяват нови членове. За да разкрият тези свойства на клъстерите, астрономите изчисляват поведението на своите виртуални колеги, използвайки суперкомпютри, и след това сравняват как съвпадат реалните снимки и резултатите от симулацията.
Промоционално видео:
Оказа се, че траекториите на движение на всички големи и ярки галактики в тези десет клъстера не съвпадат с това, което показват теоретичните изчисления - те постоянно „губят пътя си“и „треперят“, въртейки се около общ център на масата и не се движат строго по права линия. както предсказа теорията.
Такъв трус, както сега вярват Харви и колегите му, се дължи на факта, че в центровете на тези клъстери има не едно, а няколко „ядра“от свръхгусти снопчета тъмна материя. Тяхното съществуване не се предсказва от класически космологични теории, описващи свойствата на това мистериозно вещество, и ако откритието на Хъбъл бъде потвърдено, тогава за първи път учените ще могат да говорят за откриването на първите истински следи от „новата физика”.