Холодная или теплая: анализ 41 млн галактик проливает свет на свойства темной материи

Впечатляющее открытие астрономов: новые данные подтверждают Стандартную модель, удивляя самих исследователей.
Triff/Shutterstock/FOTODOM

Данные, полученные в результате анализа 41 миллиона галактик, в итоге не пошатнули Стандартную космологическую модель, как ожидалось ранее. К такому выводу неожиданно для себя пришла международная команда исследователей, сообщает Лейденский университет. На этой неделе астрономы представляют свои результаты на конференции и в пяти статьях в журнале Astronomy & Astrophysics.

Восьмилетний обзор Kilo-Degree Survey (KiDS) собирал данные южного неба с помощью телескопа Европейской южной обсерватории в Чили. Недавно был опубликован полный набор данных KiDS-Legacy, и теперь исследователи выпускают свои окончательные выводы.

«Результаты оказались неожиданными. Ранний анализ KiDS 2020 года частично ставил под сомнение Стандартную модель», — говорит руководитель проекта Коэн Кёйкен.

Ученые проанализировали весь набор данных KiDS с использованием улучшенных методов, новых компьютерных симуляций и более точных данных калибровки. Теперь результаты соответствуют доминирующей сегодня научной модели «Лямбда-холодной темной материи».

Темная материя — одна 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 его «поймать» с помощью детекторов.

Пока основная 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 некоторые расчеты и исследования показывали, что темная материя может быть хотя бы слегка «теплой», то есть хоть немного взаимодействовать с обычной, барионной материей хоть как-то кроме гравитации. Если это так, то появляется возможность ее «найти, заметить», чтобы понять, из чего же на самом деле состоит большАя часть окружающего мира. Новый обзор убавляет оптимизм. 

Анализ показывает, что Стандартная космологическая модель остается надежной и непротиворечивой, подтверждая ее адаптацию к современным наблюдениям.