Скрытая сила делает тёмную материю легче, замедляя рост космических структур
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Новое теоретическое исследование показывает, что дополнительная сила притяжения между частицами тёмной материи делает их эффективно легче по мере расширения Вселенной, замедляя рост космических структур. Работа, опубликованная в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, указывает на возможность скрытого взаимодействия в тёмном секторе с контринтуитивными последствиями. Результат усложняет попытки объяснить небольшие, но устойчивые расхождения в космологических наблюдениях.
Гипотеза тёмной силы
Точные наблюдения спутника Planck и других инструментов выявили напряжения в стандартной космологической модели. Измерения реликтового излучения указывают на более плотное скучивание вещества на крупных масштабах, чем предсказано, а некоторые данные о расширении Вселенной говорят о более медленном темпе в далёком прошлом. Эти небольшие расхождения побудили учёных исследовать возможность существования дополнительной «тёмной силы», действующей только между частицами тёмной материи. Захари Вайнер из Perimeter Institute, автор-корреспондент исследования, отмечает, что о тёмной материи пока известно лишь по гравитационным эффектам, что оставляет место для скрытых взаимодействий.
Контринтуитивный эффект
Команда исследовала класс моделей, в которых частицы тёмной материи притягиваются на больших расстояниях помимо гравитации. Оказалось, что хотя такая сила помогает частицам эффективнее собираться в сгустки, она также делает тёмную материю легче по мере расширения Вселенной. Потеря эффективной массы ослабляет гравитационное воздействие, и рост крупнейших космических структур, как правило, не ускоряется, а замедляется — вопреки ожиданиям. Эффект устойчив во всех изученных вариантах моделей, говорится в статье.
Усиление противоречий
Полученные результаты усложняют попытки разрешить существующие космологические противоречия. Если тёмная материя действительно обладает скрытой силой, её суммарное воздействие не сводится к простому ускорению формирования структур — наблюдается более тонкое замедление. Это затрудняет согласование картины плотной материи в ранней Вселенной с последующей эволюцией галактик и скоплений. Исследование, опубликованное 2 августа в JCAP, не исключает существования тёмной силы, но показывает, что её последствия противоречат простым ожиданиям.
Что дальше
Будущие обзоры от обсерватории имени Веры Рубин и Square Kilometre Array позволят составить карты космических структур с гораздо большей точностью, что станет критической проверкой этих моделей. Остаётся неясным, существует ли такая сила на самом деле, но работа подчёркивает необходимость выйти за рамки простой парадигмы холодной тёмной материи.
1 источник
Скрытая сила делает тёмную материю легче, замедляя рост космических структур
