Темная материя — таинственная субстанция, составляющая около 85% массы Вселенной, остается невидимой. Ее не видят телескопы, ведь она практически не взаимодействует со светом. Однако ее гравитационное влияние заметно повсюду: именно она формирует галактики, изгибая пространство-время. Охота на эту темную составляющую космоса — одна из самых сложных задач современной астрофизики.
Но теперь астрономы предлагают революционный метод поиска, бросающий вызов устоявшимся представлениям о полной «невидимости» темной материи. Исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, выдвигает гипотезу: скопления темной материи могут действовать как космические «абажуры», приглушая свет звезд позади них. Этот эффект, хотя и очень слабый, можно обнаружить современными телескопами.
«Кажется, что темная материя не взаимодействует со светом, из-за чего она полностью прозрачна. Но на самом деле взаимодействие есть, хотя и может быть очень слабым. Если темная материя образует большие скопления, известные как MACHO, эффект ее слабого взаимодействия со светом может блокировать часть излучения, проходящего через облако. Это похоже на то, как абажур задерживает часть света лампы», — объясняет Мелисса Даймонд из Квинзского университета (Канада).
MACHO или WIMP
Природа темной материи остается главной загадкой космологии. Самая популярная теория — это слабовзаимодействующие массивные частицы (WIMP), которые до сих пор не удалось обнаружить. Новая работа сосредоточена на альтернативном кандидате — массивных астрофизических компактных объектах гало (MACHO). В отличие от экзотических WIMP, MACHO, гипотетически, могут состоять из обычной, но чрезвычайно плотной материи: нейтронных звезд, черных дыр или очень тусклых светил. Их тусклость объясняется отсутствием излучения, особенно если они изолированы на окраинах галактик. Важно, что темная материя может быть смесью различных компонентов, включая как MACHO, так и WIMP.
Ранее MACHO пытались обнаружить через гравитационное микролинзирование — явление, когда гравитация массивного объекта искривляет и усиливает свет звезды позади него. Однако этот метод имеет ограничения: если объект недостаточно массивен или его вещество слишком разрежено, эффект линзирования будет слишком слабым для обнаружения.
«Вот здесь эффект «абажура» становится ключевым. Преимущество этой техники в том, что она работает для объектов темной материи, которые трудно или невозможно найти другими доступными методами», — говорит Даймонд.
Поиски темной материи
Самое важное — начать поиски можно уже сейчас. Для этого не нужны новые телескопы. Астрономы могут анализировать огромные массивы данных, уже собранные проектами вроде Эксперимента по оптическому гравитационному линзированию (OGLE).
«Эта техника позволяет по-новому использовать существующие данные и искать новые типы MACHO, недоступные для классических исследований микролинзирования», — подчеркивает Даймонд. Охота на «темные абажуры» открывает новое окно в исследовании самой загадочной материи Вселенной.
Ранее мы сообщали о том, как астероид Бенну опроверг существование пятой фундаментальной силы природы.
По материалам Space
