Всесвіт / © Unsplash
Нове дослідження вказує на те, що згустки темної матерії можуть діяти як зоряні абажури, майже непомітно затемнюючи світло від далеких зірок, коли вони пролітають між ними та Землею. Якщо це підтвердиться, такі «абажури» допоможуть пролити світло на природу темної матерії — однієї з найбільших загадок космосу.
Темна матерія складає приблизно 85% всієї матерії у Всесвіті, але її природа залишається загадкою. Вона здебільшого невидима, бо практично не взаємодіє зі світлом — тому й називається «темною». Однак нове дослідження показує, що деякі згустки темної матерії, відомі як MACHO (масивні астрофізичні компактні об’єкти гало), можуть слабко взаємодіяти з електромагнітним випромінюванням, блокуючи частину світла.
На відміну від інших кандидатів на темну матерію, які складаються з небаріонної матерії і зовсім не взаємодіють зі світлом, MACHO — це об’єкти баріонної природи, схожі на зірки чи планети, і можуть виступати як напівпрозорі абажури, що блокують світло зірок.
Ефект абажура: як темна матерія затемнює зірки
Мелісса Даймонд з Університету Королеви в Онтаріо пояснює, що коли такі згустки проходять між Землею та далекою зіркою, вони можуть затінювати частину світла, роблячи зірку тимчасово тьмянішою. Цей ефект подібний до того, як абажур на лампі блокує частину світла, не роблячи його повністю непрозорим.
Дослідники підкреслюють, що цей механізм діє не лише для MACHO, а й для інших форм темної матерії, здатних утворювати компактні скупчення та слабо взаємодіяти зі світлом і між собою.
До цього часу основним методом пошуку згустків темної матерії було гравітаційне мікролінзування — явище, коли масивні об’єкти викривляють простір-час і фокусують світло зірок, тимчасово роблячи їх яскравішими.
Проте, коли згустки стають занадто пухкими, цей метод втрачає ефективність. Саме тут на допомогу приходить новий ефект абажура — слабке затемнення світла, яке можна виявити у даних існуючих спостережень, таких як експеримент OGLE.
Виклики і перспективи: як відрізнити темну матерію від звичайних об’єктів
Виявити ефект абажура — складне завдання, оскільки затемнення можуть викликати й інші астрономічні об’єкти: планети, зірки, газові хмари. Науковці планують порівнювати частоту та характер затемнень, щоб відокремити темну матерію від «звичайних» тіл.
Якщо ефект буде знайдений, це стане проривом у розумінні темної матерії. Якщо ж ні — це також важливий результат, що допоможе виключити певні теорії.
Вчені готові проаналізувати вже наявні дані мікролінзування для пошуку ознак затемнення, пов’язаного з темною матерією. Цей новий підхід дозволяє отримати більше інформації з наявних спостережень без додаткових затрат.
Нагадаємо, вчені знайшли відповідь на питання, яке не давало спокою останні сотню років — скільки живе нейтрон. Але те, що здавалося простою відповіддю, можливо, виявило глибокий недолік у нашому розумінні фундаментальних частинок Всесвіту. І, власне, це відкриття може змінити всі закони Всесвіту.
