Ключ до темної матерії. У космосі існують хвилі-вбивці: що вони роблять із зірками

Згідно з дослідженням, опублікованим на сервері препринтів arXiv, Всесвітом бродять гігантські згустки невидимої темної матерії, які повільно руйнують подвійні зоряні системи. Саме ці руйнування можуть допомогти зрозуміти справжню природу найбільш невловимої речовини у Всесвіті, пише Live Science.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За останні десятиліття астрофізики зібрали багато доказів існування темної матерії, яка є невидимою формою матерії, але становить до 85% маси майже всіх галактик.

Існували припущення, що темна матерія може складатися зі слабо взаємодіючих масивних частинок під назвою вімпи, які за допомогою гравітації і слабкої взаємодії вступають у взаємодію тільки одна з одною. Але експерименти, націлені на пошук вімпів, нічого не показали.

Тому деякі астрофізики вирішили, що темна матерія складається з надзвичайно легких частинок, маса яких менша, ніж у найлегшої з відомих частинок, тобто нейтрино.

У цьому разі частинки темної матерії повинні мати масу, яка більш ніж у мільярд мільярдів разів менша, ніж маса електрона. Згідно з квантовою механікою всі частинки також мають природу хвилі, яку можна виявити. Але в даному випадку темна матерія буде настільки легкою, що більше нагадуватиме хвилю розміром із Сонячну систему або навіть більше.

Автори нового дослідження вивчили саме такий сценарій і шукали способи виявити таку надлегку темну матерію. Така матерія повинна знаходитися у вигляді невидимого океану в кожній галактиці. Точно так само, як земні океани породжують хвилі, в океану темної матерії мають бути свої коливання. Вчені вважають, що деякі такі хвилі можуть об'єднатися в одну величезну хвилю і прийняти форму солітона.

Ці солітони нагадуватимуть земні хвилі-вбивці і повинні проноситься через всю галактику. Автори вважають, що величезний розмір таких хвиль з надлегкої темної матерії може злегка змінювати навколишнє середовище за допомогою гравітації.

Але цей гравітаційний вплив має бути настільки слабким, що майже все в галактиці не відчувається його. Крім пар подвійних зірок, як вважають учені. Зірки, які перебувають на великій відстані одна від одної мають слабкий взаємний гравітаційний вплив, а тому солітони можуть зруйнувати їхні орбіти.

Учені вже вибрали для подальших спостережень подібні подвійні зірки з мільярда найближчих до Сонця зірок. Якщо ці зірки почали повільно віддалятися одна від одної, то це може свідчити про вплив солітонів. Тобто, якщо буде помічено щось дивне в поведінці подвійних зірок, то можна отримати перше уявлення про природу темної матерії, вважають автори.

Також Фокус писав про ще одне дослідження, яке показує, яким чином можна безпосередньо виявити темну матерію. Для цього, як вважають вчені, потрібно використовувати космічні супербульбашки.

Як уже писав Фокус, фізики з'ясували, що Всесвіт має несподівану форму. Автори нового дослідження вважають, що за формою Всесвіт нагадує відоме тістечко.