И все-таки она чуть теплая: «Уэбб» помог астрофизикам получить новые данные о темной материи

Астрофизики из Астрономической обсерватории Триеста (Италия) пролили новый свет на природу темной материи благодаря телескопу им. Джеймса Уэбба и новейшим компьютерным моделям. Научная статья вышла в Astronomy & Astrophysics.

Речь в работе идет о так называемой темной материи — одной из самых загадочных составляющих Вселенной. Ученые давно заметили, что многие объекты в космосе ведут себя так, как будто они сами и даже пространство между ними имеют гораздо большую массу, чем можно было предположить, исходя из расчетов. То, что создает эту загадочную избыточную массу, и назвали «темная материя». До сих пор точно неизвестно, что это, из чего оно состоит и как ее «поймать» с помощью детекторов. Пока рабочая гипотеза такова, если говорить упрощенно: темную материю невозможно заметить потому, что ее частицы крайне инертны и не вступают ни в какое взаимодействие с другими. То есть они очень «холодные», обладают очень низкой энергией.

Однако существую теории, утверждающие, что в начальные этапы существования Вселенной темная материя была «теплой» или даже «горячей». Некоторые подтверждения последнего и дало новое исследование. А если это так, то появляется возможность ее «найти, заметить», чтобы понять, из чего же на самом деле состоит большАя часть окружающего мира.

Исследование показывает, что темная материя состоит из частиц, которые либо «холодные», либо слегка «теплые» с массой более 2 кэВ (электронвольт — единица измерения энергии и массы частицы; для сравнения, у нейтрино — менее 2 электронвольт, а у протона — примерно 940 мегаэлектронвольт).

«Мы применили нашу новую сложную численную модель раннего формирования галактик для интерпретации последних данных "Уэбба". Мы видели, что в период, когда формируются первые звезды и галактики, видимые свойства структур, присутствующих во Вселенной, зависят от массы частиц темной материи и она не пренебрежительно мала», — говорит доктор Умберто Майо, ведущий автор статьи.

Результаты исследования также согласуются со свойствами межгалактической среды, «космической паутины», в более поздние эпохи. «Космическая паутина» — это распределение галактик, действительно чем-то напоминающее линии паутины, которые стягиваются вдоль структур темной материи, которые остались после Большого взрыва. Кроме того, выводы нового исследования соотносятся с Теорией относительности, что может стать еще одним плюсом в его пользу. Но до окончательного решения загадки темной материи еще, конечно, далеко.

Новая теория: частицы темной материи могут быть «беженцами» из других измерений

Астрофизики еще немного подобрались к раскрытию тайн темной материи

Астрофизики выяснили, как «космическая паутина» влияет на галактики

Физики определили массу гипотетической квантовой частицы аксиона

Астрофизики измерили количество темной материи, каким оно было 12 млрд лет назад