Ученые из Института теоретической физики Периметр выяснили, что таинственное дополнительное притяжение между крошечными частицами темной материи сильно тормозит рост макроскопических космических структур. Новейшее компьютерное моделирование показало, что наличие неизвестной скрытой силы заставляет невидимую субстанцию стремительно терять массу по мере эволюции нашей Вселенной. Статья опубликована в журнале Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
В последние несколько лет мировые астрофизики все чаще фиксируют заметные расхождения между сверхточными астрономическими наблюдениями и базовыми классическими космологическими моделями. Задокументированная скорость расширения космоса и реальное распределение гигантских скоплений материи иногда совершенно не совпадают с оптимистичными теоретическими ожиданиями. Из-за этого факта профильные специалисты начали на полном серьезе рассматривать революционную идею существования дополнительных неизученных физических взаимодействий исключительно в темном невидимом секторе.
На первый беглый взгляд казалось вполне логичным, что любая значительная дополнительная сила космического притяжения должна существенно ускорить слипание частиц в огромные плотные комки. В теории это должно было бы привести к быстрому формированию ранних массивных галактик и крупномасштабных длинных нитей космической паутины. Однако расчеты на базе реальных свежих астрономических данных показали совершенно противоположный эффект.
Парадокс Вселенной
Скрытая фундаментальная сила действительно заставляет темную материю группироваться в кластеры гораздо эффективнее на самых ранних этапах. Но одновременно с этим процессом активируется принципиально другой сложнейший механизм, связанный с расширением самого космического пространства. Этот процесс непрерывного взаимодействия частиц заставляет их терять массу.
Это необратимое снижение общей массы очень быстро ослабляет глобальное гравитационное влияние скоплений темной материи на весь окружающий мир. В результате эффект от возросшего начального взаимного притяжения полностью перекрывается потерей гравитационного веса частиц. В большинстве рассмотренных физиками теоретических сценариев это неизбежно приводит к глобальному подавлению скорости роста космических структур.
Сделанные учеными открытия имеют фундаментальное значение для всех будущих космических миссий по изучению темной энергии. Любая по-настоящему перспективная космологическая теория теперь просто обязана учитывать потенциальную возможность резкого облегчения темной материи с течением времени. Новейшие орбитальные телескопы в будущем помогут исследователям подтвердить или отбросить эту гипотезу.
Ранее Наука Mail рассказывала, что, по предположению ученых, темная материя может распространяться в скрытом пятом измерении.