Може би тъмната материя не се състои от тежки частици, все пак

Томас Броудхърст, изследовател от университета на Страната на Баските, Испания, и Сандор Молнар от Националния университет на Тайван са построили компютърен модел, който обяснява сблъсъка между два галактични купа.

Галактичните купове са големи обекти във Вселената, те представляват групи от стотици хиляди галактики, събрани заедно от действието на гравитацията.

Обикновено галактичните купове растат по размери от обединението с други галактични купове. Гравитационните сили ги карат постепенно да се сближават, независимо от постоянното разширение на Вселената. Така системата, известна като Ел Гордо (El Gordo), най-големият известен галактичен куп, е образувана в резултат на сблъсък между два големи галактични купа. Учените са установили, че в процеса на сблъсък газът, намиращ се във всеки от куповете, се нагрява до много високи температури и започва да свети в рентгеновия диапазон.

В рентгеновата област на спектъра този газов облак напомня по фора на комета с две дълги опашки между плътните ядра на двата галактични купа. Тази ясна конфигурация позволила на изследователите да установят относителната скорост на сблъсък, която се оказала екстремно висока (около 2200 км/с), тъй като приема пределната стойност, допускана от съществуващите теории за тъмната материя.

Тези редки, екстремни примери на галактични купове, намиращи се в процес на сблъсък, хвърлят предизвикателство върху разпространената представа, че тъмната материя се състои от тежки частици, тъй като досега нито една такава частица не е регистрирана пряко, независимо от многото поставени експерименти по нейното търсене.

© University of the Basque Country

Том Броудхърст смята, че „затова е важно да се намери нов модел, който да позволи по-доброто разбиране на тайнствената тъмна материя“. Броудхърст е автор на вълнови модел на тъмната материя, публикуван в сп. Nature Physics миналата година.

Използвайки вълновия модел, учените интерпретирали наблюдаваните свойства на газа и тъмната материя в галактичния куп Ел Гордо, като разработили компютърна система, отчитаща влиянието на тъмната материя, на която се пада голяма част от масата на този галактичен куп и която може да се наблюдава в рентгеновия диапазон поради екстремно високата ѝ температура (от порядъка на 100 милион келвина).

Д-р Броудхърст и д-р Молнар получили уникално решение за този сблъсък благодарение на кометоподобната форма на облака горещ газ, и установили разположението и масата на двете ядра от тъмна материя, които преминават едно през друго под ъгъл със сравнителна скорост около 2200 км/с.

Това означава, че сумарно отделената енергия в този процес е повече, отколкото във всеки друг известен космически процес, с изключение на Големия взрив.

Изследването е публикувано в изданието The Astrophysical Journal.