Физики измерили температуру темной материи
Logo
Cover

Калифорнийские ученые проанализировали свет далеких квазаров, чтобы понять, насколько теплой может быть темная материя, и, как следствие, какова ее масса.

Наука очень мало что может с уверенностью сказать о том, что такое темная материя. Но мы знаем, что сила притяжения скоплений этих частиц может искажать свет, движущийся к нам от отдаленных объектов. Ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе воспользовались этим искажением, иначе говоря, гравитационной линзой, чтобы больше узнать о свойствах темной материи, пишет Phys.org.

Согласно Стандартной модели, описывающей четыре вида взаимодействий элементарных частиц, темная материя «холодная», то есть ее частицы движутся медленно по сравнению со скоростью света. Этот параметр связан также с массой темной материи: чем она ниже, тем «теплее» и быстрее движется.

Модель холодной и более массивной темной материи хорошо работает в большом масштабе, но в масштабе отдельных галактик возникает ряд нестыковок.

Это привело к появлению других моделей, в том числе, «теплой» темной материи с более легкими и быстрыми частицами. «Горячие» частицы темной материи двигались бы с релятивистскими скоростями, но наблюдения не подтверждают эту теорию.

Ученые измерили яркость семи отдаленных квазаров и изменения, вызванные гравитационными линзами на пути движения света к Земле. Эти данные позволили им определить размер скоплений темной материи.

Они пришли к выводу, что если бы частицы темной материи были легче, теплее и двигались бы быстрее, они не смогли бы сформировать структуру меньше определенного размера.

Этот результат накладывает нижнюю границу на массу гипотетической частицы темной материи, но не исключает возможности существования холодной темной материи, утверждают ученые. При этом полученные данные дополняют предыдущий анализ 2002 года и соответствуют исследованию, недавно проведенному командой физиков из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Команда надеется продолжить наблюдения, чтобы повысить статистическую точность анализа. «Нам нужно взглянуть примерно на 50 объектов, чтобы четко определить, насколько теплой может быть темная материя», — заявил профессор Крис Фасснахт, глава группы.

Недавнее исследование международной группы астрономов сверхновых типа Ia позволило ученым получить самые надежные на сегодня данные об возрасте этих звезд. Они привели ученых к неожиданным выводам о существовании темной энергии.