Новое исследование, осуществленное Очень большим телескопом (Very Large Telescope, сокр. VLT) Европейского космического агентства и космическим телескопом Хаббл НАСА, впервые показали, что материя может также взаимодействовать сама с собой – открытие, которое, на первый взгляд, противоречит тому, что мы знали о природе этой невидимой массы.
Итак, что же происходит?
Используя передовой астрономический инструмент MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) не телескопе VLT и Хаббл, астрономы смогли рассмотреть 4 сталкивающиеся галактики в пределах скопления галактик Abell 3827. Это огромное скопление, в котором зачастую наблюдается эффект гравитационной линзы.
Все галактики в основном состоят из темной материи. Без этой невидимой массы, на долю которой приходится около 85 процентов от всей массы Вселенной, наблюдения видимого вещества в галактики не имело бы смысла, так как звезды попросту разлетелись. Но при наличии темной материи галактики сохраняют свою структуру.
Так, наблюдая Abell 3827, астрономы узнали, что темная материя существует благодаря эффекту гравитационной линзы: звезды, расположенные за скоплением галактик становились искаженными в пространстве-времени. Если вы удалите гравитационное влияние видимой части галактики, огромное гравитационное составляющее останется, позволяя астрономам с высокой точностью измерить количество и расположение темных облаков материи в скоплении галактик.
Используя этот метод для определения местоположения темной материи в 4-х сталкивающихся галактиках, астрономы сделали вывод, что темная материя, связанная с каждой галактикой, отстает примерно на 5000 световых лет от видимой ее части.
Что вызывает это отставание?
По данным исследования, опубликованного в журнале Monthly Notices Королевского астрономического общества 15 апреля, оно не вызвано каким-то взаимодействием между галактическими гало темной материи, в пределах сталкивающихся галактиках. Когда галактики сталкиваются, видимая материя ожидаемо взаимодействует, но гало тёмной материи, как представляется, притягивает друг друга, образуя отставание в 5000 световых лет.
Это захватывающее открытие, но, чтобы понять как, взаимодействуя друг с другом, темная материя образует это масштабный эффект, нам необходимо больше наблюдений и более точных компьютерных моделирований.
"Мы знаем, что темная материя существует благодаря гравитационному линзированию, которое помогает нам заглянуть в отдаленные уголки нашей Вселенной, но мы еще катастрофически мало знаем о самой темной материи", - сказала исследователь Лилия Уильямс из Университета Миннесоты. "Наши наблюдения показывают, что темная материя может взаимодействовать сама с собой, то есть мы можем исключить некоторые ключевые теории о ней".
Это открытие противоречит недавнему исследованию 72-х скоплений галактик. Результаты этого исследования показали, что темная материя крайне мало взаимодействует сама с собой.
Но новое исследование фокусируется на отдельных сталкивающихся галактиках, а не целых скоплений. Несмотря на это, оба исследования предоставили уникальную возможность изучить возможные взаимодействия темной материи в двух разных масштабах.