Ученые проливают новый свет на темную материю

В новой работе исследователи проанализировали взаимодействие «космической паутины» - протянувшейся по всей Вселенной сети из филаментов, в состав которых входят газ и темная материя – со светом, идущим со стороны очень далеких галактик и квазаров. Фотоны, взаимодействующие с водородом, находящимся в космических филаментах, формируют множественные линии поглощения, известные как «лес Лайман-альфа». Это взаимодействие, протекающее на протяжении значительной части Вселенной, позволяет открыть несколько важных свойств темной материи. Полученные в этом исследовании результаты свидетельствуют в пользу одной из современных моделей темной материи - модели Холодной темной материи, в соответствии с которой темная материя состоит из очень медленно движущихся частиц. Более того, эти результаты демонстрируют несоответствие с альтернативной моделью – моделью Рыхлой темной материи, в которой частицы имеют существенно более высокую скорость.

Темная материя составляет важную часть Вселенной, однако она не поддается прямым наблюдениям, поскольку не участвует в электромагнитном взаимодействии, а потому может наблюдаться лишь через гравитационное взаимодействие с нормальной материей. В своей работе эта команда астрономов во главе с Видом Ирсиком (Vid Irši) провела анализ распределения темной материи во Вселенной на основе данных наблюдения лайман-альфа излучения далеких галактик, полученных при помощи телескопа им. Кека, Гавайи, и обсерватории Very Large Telescope, Чили. Сравнение этих данных с результатами моделирования спектров этого излучения, исходя из гипотез Холодной темной материи и Рыхлой темной материи соответственно, показало, что хорошее соответствие между расчетами и наблюдательными данными имеет место лишь для гипотезы Холодной темной материи.

Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Источник