
Наблюдение за двумя скоплениями удаленных галактик с помощью космического телескопа Hubble позволило сторонникам теории темной материи взять реванш у противников, заявив об обнаружении признаков существования этой невидимой странной субстанции.
Доктор Мюнгкук Джеймс Джи (Myungkook James Jee) и его коллеги из университета Джонса Хопкинса провели наблюдения двух скоплений галактик из более чем 400 галактик в каждой, которые сформировались в то время, когда возраст нашей Вселенной был в два раза меньше. Ученые обнаружили небольшое, однако заметное несоответствие форм галактик на снимках, полученных наземными радиотелескопами и космическим телескопом Hubble. Астрономы предполагают, что эти искажения вызваны гравитационным полем невидимой темной материи.
«Компьютерные технологии помогают нам моделировать структуру Вселенной и следить за образованием звезд, галактик и скоплений галактик от первых тысячелетий существования Вселенной до наших дней. Однако подтвердить теорию с помощью наблюдений за реальными космическими объектами очень сложно, поскольку темная материя не испускает свет», - говорит д-р Джи.
Исследования ученых подтверждают теорию преимущественного формирования галактик в тех областях, где плотность темной материи выше. "На снимках видно, что скопления галактик расположены в самых плотных областях темной материи", - поясняет доктор Джи. Области повышенной плотности темной материи притягивают обычную, видимую материю, и, таким образом, темная материя участвует в образовании звезд, галактик и кластеров галактик.
Уплотнения темной материи в скоплениях галактик, выделенные на снимках лиловым цветом, в свою очередь подтверждают теорию, согласно которой темная материя состоит из частиц, которые, в отличие от частиц обычной материи, не сталкиваются друг с другом. "Если бы эти частицы участвовали в столкновениях, мы наблюдали бы на снимках более равномерное распределение темной материи", - комментирует доктор Джи.
В ТО ЖЕ ВРЕМЯ новое объяснение тому, как устроена "темная материя" - невидимое вещество, из которого, возможно, состоит значительная часть Вселенной - предложили двое физиков-теоретиков из Швеции и Германии. В статье, опубликованной в Physical Review Letters, они рассматривают гипотетические "темные шары" диаметром около 20 сантиметров и массой порядка 100 миллионов тонн, которые могут быть "спрятаны" внутри звезд.
Колин Фроггатт и Хольгер Нильсен возводят их существование к первой секунде после Большого Взрыва. В этот момент могли появиться две разновидности вакуума, в равной степени способные вмещать материю. Области пространства, "заполненные" вакуумом различного типа, оказались разделены особыми "доменными стенками", которые затем "свернулись", захватив некоторое количество протонов и нейтронов. Из них при сжатии "шаров" образовывались легкие ядра, которые, в свою очередь, вступали в реакции термоядерного синтеза. За счет выделившейся энергии некоторые ядра смогли покинуть "альтернативный вакуум" и стать "обычным" веществом.
Физики считают, что часть "темных шаров" до сих пор находится внутри звезд. "Шары" обмениваются с ними веществом и энергией, но их совместное существование может закончиться взрывом. Кроме того, изолированные шары вне звезд также неустойчивы и могут стать причиной рентгеновского и гамма-излучения, источники которого астрономы не в состоянии найти. При этом, однако, "темные шары" перестают быть "темной материей": ее определяют как вещество, о котором можно судить только по гравитационному взаимодействию со всеми остальными объектами.
Согласно современным космологическим представлениям, только 5 процентов Вселенной образованы обычным веществом. Еще 20 - "темная материя", а остальные 75 - "темная энергия", природа которой также неизвестна.