Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Astrophysical Journal Letters, считают, что галактика-спутник Млечного Пути состоит из гипотетической формы тёмной материи, частицы которой могут взаимодействовать друг с другом. Это противоречит базовой космологической модели, объясняющей природу Вселенной.
На расстоянии около 380 000 световых лет от Млечного Пути находится его четвёртый по величине спутник — Кратер 2. Диаметр этой галактики составляет примерно 6500 световых лет, и она состоит из нескольких миллиардов старых звёзд.
В последние годы астрономы пытались выяснить, какими свойствами обладает эта карликовая галактика и почему она сохраняет свою структуру и относительно большие размеры. Известно, что на эволюцию галактики Кратер 2 на протяжении тысячелетий влияла гравитация Млечного Пути.
Учёные предполагают, что гравитационное влияние нашей галактики может удалить из соседней галактики как тёмную материю, так и звёзды, что со временем уменьшит массу галактики. Однако авторы исследования обнаружили, что гравитационного влияния Млечного Пути недостаточно, чтобы объяснить плотность тёмной материи в Кратере 2, если она состоит из частиц холодной тёмной материи.
Тёмная материя может состоять из самовзаимодействующих частиц
Основная космологическая модель, называемая моделью Lambda-CDM, объясняет природу Вселенной. Согласно этой модели, существует холодная тёмная материя, частицы которой не могут взаимодействовать друг с другом. Однако существует теория, предполагающая, что тёмная материя может состоять из самовзаимодействующих частиц. Эти частицы взаимодействуют друг с другом с помощью пока неизвестной силы, которая выходит за рамки гравитации.
Учёные полагают, что именно такой вид тёмной материи существует в галактике Кратер 2, потому что, помимо прочего, гравитация Млечного Пути должна была уменьшить её массу гораздо сильнее, чем это наблюдается. Моделирование показывает удивительно большое согласие между теорией самовзаимодействующей тёмной материи и наблюдениями за галактикой Кратер 2.
По мнению учёных, в этой карликовой галактике, вопреки предсказаниям модели Lambda-CDM, нет выпуклости плотной тёмной материи, которая направлена из гало ближе к центру галактики. Это можно объяснить тем фактом, что частицы тёмной энергии передают энергию между собой во время столкновений, и это означает, что гало тёмной материи выровнено вокруг галактики.
Согласно теории самовзаимодействующей тёмной материи, галактика, вероятно, растёт внутри гало из тёмной материи, и это объясняет размер Кратера 2 лучше, чем модель Lambda-CDM.
Учёные пришли к выводу, что свойства галактики Кратер 2 бросают вызов основной космологической модели и она действительно может состоять из частиц тёмной материи, которые сталкиваются друг с другом, хотя это противоречит современным представлениям о загадочном веществе.
Теперь авторы исследования хотят найти другие галактики, похожие на Кратер 2, где можно наблюдать те же свойства.
Об авторе
