Глубокий космос © Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License) Алексей Морозов Опубликована сегодня в 2:11 Вселенная трескается по швам: тёмная материя ведёт себя так, будто скрывает второй набор законов Галактики ускорили падение в гравитационные ямы по новой методике — Университет Женевы Тёмная материя уже много десятилетий остаётся одной из самых интригующих тем космологии. Учёные знают, что она должна существовать: без её скрытой массы галактики распались бы, а крупномасштабная структура Вселенной выглядела бы иначе. Но как именно ведёт себя эта невидимая субстанция, по-прежнему остаётся загадкой. Новое исследование международной группы специалистов попыталось подойти к проблеме с неожиданной стороны: сравнить движения галактик и глубину гравитационных ям, чтобы выяснить, подчиняется ли тёмная материя тем же законам, что и обычная. Такой подход позволяет взглянуть на фундаментальные процессы в космосе без попыток напрямую "увидеть" невидимое — достаточно наблюдать последствия её присутствия. Законы, которые определяют поведение материи Если говорить о привычной нам материи — газе, звёздах, планетах, космической пыли, — её движения объясняют четыре фундаментальные силы: гравитация, электромагнетизм, сильное и слабое взаимодействие. В тёмной материи электромагнетизм, судя по всему, не работает: иначе она взаимодействовала бы со светом, а этого не наблюдается. Поэтому главным "кандидатом" остаётся гравитация, но учёные не исключают и существование иной, пятой силы, которая действует только на тёмную материю. Тем большую ценность приобретает попытка проверить, действительно ли её динамика подчиняется привычным физическим уравнениям — например, уравнениям Эйлера, которые описывают движение потоков материи под действием гравитации. Чтобы обойти невозможность наблюдать тёмную материю напрямую, исследователи сравнивают, как галактики "скатываются" в искривления пространства. Как тёмная материя движется в гравитационных ямах Идея проста: массивные объекты искривляют пространство, создавая гравитационные ямы. Обычная материя падает в эти ямы с предсказуемыми скоростями. А что насчёт тёмной? Чтобы ответить на этот вопрос, учёные применили новый метод сравнения скорости галактик и глубины космических ям, в которые они "проваливаются". "Чтобы ответить на этот вопрос, мы сравнили скорости галактик во Вселенной с глубиной гравитационных ям", — объясняет доцент кафедры теоретической физики Университета Женевы Камиль Бонвен. Смысл в том, что большинство галактик состоят преимущественно из тёмной материи. Если бы на неё действовала неизвестная сила, галактики двигались бы иначе. Это позволило бы заметить отклонения от ожиданий, основанных на известных физических законах. Выводы: следование уравнениям Эйлера, но вопросы остаются Результаты работы показали: тёмная материя, похоже, действительно ведёт себя подобно обычной и подчиняется уравнениям Эйлера. Тем не менее исследователи подчёркивают: полностью исключить существование пятой силы пока нельзя. "Но если такая пятая сила существует, она не может превышать 7% от силы гравитации — в противном случае она бы уже проявилась в наших анализах", — говорит первый автор исследования Настасья Гримм. Это важный шаг: теперь учёные знают диапазон, в котором может скрываться новая физика. Возможно, именно за этой границей кроются принципы, способные объяснить, что делает тёмную материю столь загадочной. Перспективы будущих наблюдений Новые эксперименты, такие как LSST (обзорное исследование с помощью гигантского телескопа) и DESI (спектроскопический обзор), обещают данные с ещё большей чувствительностью. Это позволит исследовать воздействия сил, составляющих буквально 2% от гравитации. "Таким образом, они должны позволить нам узнать ещё больше о поведении тёмной материи", — добавляет исследователь ICE-CSIC и IEEC, доцент IRAP Тулузского университета Исаак Тутусаус. Грядущие наблюдения, возможно, станут решающими и определят, останется ли физика четырёх сил полноценной теорией или же её ждёт пересмотр. Сравнение Source: https://www.newsinfo.ru/articles/dark-matter-behavior-2ea/949136/