Nature: открыта загадочная закономерность в распределении карликовых галактик

Китайские астрономы из Университета науки и технологий Китая во главе с профессором Ван Хуиюанем обнаружили, что карликовые галактики — самые маленькие и тусклые во Вселенной — группируются необычным образом, и это противоречит всем привычным представлениям в астрофизике. Работа опубликована в журнале Nature.

До сих пор ученые в основном изучали крупные галактики — например, такие как наш Млечный путь. Они ярче и проще для наблюдений. А вот карликовые галактики долгое время оставались «в тени», потому что их трудно заметить. Но новое исследование показало: именно они могут рассказать гораздо больше о структуре Вселенной, чем считалось раньше.

Астрономы выяснили, что среди карликовых галактик есть два типа: компактные (плотные) и диффузные (разреженные). И вот что удивительно: диффузные галактики гораздо чаще образуют скопления, чем их плотные собратья. Это открытие идет вразрез с предыдущими научными теориями.

Согласно существующей космологической модели (ее называют ΛCDM — лямбда-холодная темная материя), структура галактик зависит от того, как и когда формировались темные галактические «гало» — невидимые облака темной материи, в которых находятся галактики. До сих пор считалось, что карликовые галактики в старых гало должны быть плотными, а не наоборот.

Но в новом исследовании ученые доказали, что все устроено иначе: разреженные галактики как раз связаны со старыми гало, а компактные — с молодыми. Это открытие не укладывается в привычную картину и может указывать на то, что природа темной материи сложнее, чем мы думали.

Чтобы объяснить этот феномен, исследователи предложили интересную идею: возможно, частицы темной материи могут взаимодействовать между собой не только через гравитацию, но и другими способами. Такая самовзаимодействующая темная материя способна ослаблять притяжение в старых гало и «раздувать» галактики, делая их более разреженными.

Редакция журнала Nature, где была опубликована статья, высоко оценила работу: «Это оригинальный и удивительный результат. Новый способ изучения темной материи с помощью распределения галактик может оказать серьезное влияние на всю космологию».

Открытие стало первым в истории наблюдательным подтверждением важного эффекта, называемого «сборка гало». Оно может привести к пересмотру ключевых теорий о том, как возникла и развивается Вселенная, и поможет лучше понять загадочную темную материю, которая составляет большую часть ее массы.