Новые наблюдения противоречат выводам лучшей из имеющихся моделей темной материи. Ее распределение в карликовых галактиках не подчиняется предсказаниям теории.
Темная становится темнее: Персики галактик
Художественный образ: карликовая галактика, видимая вблизи, одинокой ночью на далекой планете

Для начала стоит напомнить, что темная материя — это гипотетическая ее форма, предложенная для объяснения некоторых гравитационных эффектов, наблюдаемых во Вселенной. Постулируется, что темная материя, составляя около 22% Вселенной против 4% обычной материи, никак с ней не взаимодействует, кроме как гравитационно. Соответственно, и зафиксировать ее проявления можно лишь косвенно, по притяжению, которое оказывает она на видимое вещество.

Несмотря на отсутствие прямых наблюдений, на то, что, в конце концов, никто точно не понимает, что представляет собой эта темная материя, сегодня существует ряд моделей, с той или иной точностью объясняющих имеющиеся факты. Наиболее принята сегодня гипотеза холодной темной материи, согласно которой состоит она из сравнительно тяжелых и медленно движущихся частиц (некоторые другие детали этой версии можно узнать из нашей заметки «Холодная и темная»). Образуя огромные скопления, целые «темные галактики», эти частицы и проявляют себя, влияя на поведение и судьбу звезд и туманностей.

Гипотеза холодной темной материи неплохо предсказывает поведение и проявления темной материи в большинстве случаев. Примечательным исключением являются карликовые галактики: теория говорит о том, что здесь она должна образовывать скопления в области центра, тогда как наблюдения с этим не слишком согласуются.

Эту проблему в очередной раз поднимает новое исследование, в котором ученые провели особенно точные подсчеты распределения массы в карликовых галактиках в созвездии Скульптор и Печь, находящихся не очень далеко от нашего Млечного Пути. Авторы работы зафиксировали и обобщили точные данные о движении 1,5−2,5 тыс. звезд, и выделили из него часть, связанную с воздействием темной материи.

Модель холодной темной материи предсказывает, что центры этих галактик должны содержать плотные скопления темной материи. Однако сделанные на основе наблюдений расчеты говорят об обратном: темная материя распределяется в них более-менее равномерно. Как и у других карликовых галактик, для которых были проведены аналогичные подсчеты. Один из авторов исследования Хорхе Пеннарубия (Jorge Peñarrubia) поясняет: «Если представить карликовую галактику в виде персика, то, по теории, темная материя должна быть косточкой в середине. На самом же деле эти две галактики скорее похожи на персики без косточек».

Словом, модель — или, по крайней мере, отдельные ее части — должна быть уточнена. Ведь именно карликовые галактики являются одними из лучших объектов, на примере которых можно изучать поведение темной материи вообще. Дело в том, что ее содержание в них намного больше, чем у крупных, наподобие Млечного Пути: обычная материя составляет не более 1% массы карликовых галактик.

По публикации Space.Com