Нова концепція темної матерії. Китайські науковці розкрили одразу кілька загадок Всесвіту.

Темна матерія вже довгий час вважається однією з найзначніших таємниць астрономії. Хоча ми не можемо її спостерігати чи відчувати, її гравітаційний вплив відіграє ключову роль у формуванні галактик.

Протягом багатьох років вчені використовували модель "холодної темної матерії" для розуміння розвитку Всесвіту. Однак новітні надточні телескопи виявили ряд аномалій, які стандартна теорія не може пояснити. Серед них — низький рівень концентрації темної матерії в центрах карликових галактик, а також несподівано щільні скупчення, які були зафіксовані завдяки сильному гравітаційному лінзуванню.

Фізики з обсерваторії Пурпурової гори Китайської академії наук (КАН) припустили, що ці суперечливі явища мають спільне пояснення. Згідно з їхньою новою теорією, опублікованою в журналі Science Bulletin, темна матерія складається не з одного типу частинок, а щонайменше з двох -- важчого та легшого. Окрім гравітаційної взаємодії, ці частинки можуть безпосередньо стикатися між собою, що призводить до процесу "масової сегрегації".

Завдяки комп'ютерному моделюванню високої роздільної здатності команда дослідників (Даненг Ян, І-Чжун Фань, Сіюань Хоу та Юе-Лін Смін Цай) з'ясувала, що важчі частинки поступово дрейфують до центрів галактик, тоді як легші -- розсіюються з часом. Ця поведінка схожа на процеси в зоряних скупченнях, де масивні зірки мігрують усередину, а менш масивні віддаляються від центру.

У карликових галактиках цей процес призводить до формування ядер з низькою густотою в центральних регіонах. У великих і більш складних середовищах, натомість, гало темної матерії стають більш компактними, створюючи щільні структури, які можуть підсилювати світло від віддалених фонових галактик, викликаючи ефект сильного гравітаційного лінзування. Нова модель підтверджує, що темна матерія має набагато складніші внутрішні характеристики, ніж вважалося раніше. Майбутні космічні спостереження допоможуть остаточно перевірити цю теорію за допомогою природних "космічних збільшувальних лінз".