Ученые Калифорнийского университета в Риверсайде нашли следы существования нового типа фундаментального взаимодействия, подтверждающие одну из теорий природы темной материи во Вселенной. Эта теория объясняет, почему пара галактик на расстоянии 65 миллионов световых лет от Земли содержит мало загадочного вещества. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.
Согласно преобладающей теории CDM, темная материя является холодной, то есть слабо взаимодействует с обычным веществом и электромагнитным излучением, проявляясь лишь через гравитацию. Альтернативный взгляд, называемый теорией самовзаимодействующей темной материи SIDM, предполагает, что частицы темной материи взаимодействуют друг с другом через новую, темную силу. Обе теории предсказывают наблюдаемую структуру Вселенной, однако различаются распределением темной материи во внутренних областях галактики.
SIDM предполагает, что частицы темной материи сильно взаимодействуют друг с другом во внутреннем гало галактики, недалеко от ее центра. Это позволяет объяснить, почему две ультрадиффузные галактики с малой светимостью NGC 1052-DF2 и NGC 1052-DF4, согласно расчетам, содержат очень мало темной материи. Обычно видимые галактики обладают значительным количеством темной материи в форме шара, что влияет на движение звезд в ней и удерживает их гравитацией.
Обе галактики являются спутниками галактики NGC 1052. С помощью моделирования ученые воспроизвели потерю вещества NGC 1052-DF2 и NGC 1052 из-за приливных сил NGC 1052. Оказалось, что в данных условиях и в рамках SIDM формирование галактик с дефицитом темной материи более вероятно, чем в случае CDM. В последнем варианте структура внутреннего ореола является «жесткой» и устойчива к приливным разрывам.