Наблюдения за старейшими звездами Галактики помогли астрофизикам выяснить, что скорость движения темной материи в окрестностях Земли и Солнца является неожиданно низкой, что затруднит ее поиски в будущем, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.
"Когда частица темной энергии сталкивается с ядром атома "обычной" материи, процесс их столкновения напоминает то, что происходит при ударе двух бильярдных шаров друг о друга. Последствия этого "ДТП" зависят от двух параметров – массы частиц и скорости их движения. Иными словами, чем быстрее движется темная материя, тем заметнее будут ее следы", — рассказывает Марианжела Лисанти (Mariangela Lisanti) из Принстонского университета (США).
Довольно долго ученые считали, что Вселенная состоит из видимой материи, составляющей основу звезд, черных дыр, туманностей, скоплений пыли и планет. Но первые наблюдения за скоростью движения звезд в ближайших к нам галактиках показали, что светила на их окраинах движутся с невозможно высокой скоростью — примерно в 10 раз выше, чем показывали расчеты на базе масс всех звезд.
Причиной этого, как считают ученые, была так называемая темная материя — загадочная субстанция, на долю которой приходится около 75% от массы всей материи во Вселенной. Как правило, в каждой галактике примерно в 8-10 раз больше темной материи, чем видимой, и эта темная материя удерживает звезды на месте и не дает им "разбежаться".
В последние годы, благодаря снимкам некоторых относительно малоизученных галактик, полученным "Хабблом", ученые начали замечать, что многие небольшие и карликовые галактики ведут себя совсем не так, как предсказывают теории их устройства, учитывающие существование этой загадочной субстанции.
Дополнительные проблемы, как отмечает Лисанти, создает то, что сегодня астрономы и космологи не знают того, с какой скоростью движется темная материя в нашей Галактике и в ее ближайших соседях, что заметно усложняет работу "прямых" детекторов темной материи, пытающихся уловить следы ее столкновений с атомами ксенона-137 и других редких благородных газов.
Ее команда нашла способ решить эту проблему, обратив внимание на один интересный факт из истории жизни самых древних звезд Млечного Пути. Эти светила, как отмечают астрономы, родились примерно 10-12 миллиардов лет назад, в то время, когда наша Галактика только начала формироваться и активно поглощала соседние с ней карликовые галактики.
В то время, по словам исследователей, так называемое гало — "бублик" из темной материи, окружающий Млечный Путь и прочие звездные мегаполисы — еще не сформировался, так как в Галактику постоянно поступали новые запасы этой загадочной субстанции, сопровождаемые облаками газа и новорожденными звездами.
По этой причине престарелые светила, обитающие сегодня на ее окраинах, должны в среднем двигаться с той же скоростью, с которой темная материя вращается вокруг центра Млечного Пути, что можно использовать для вычисления этого параметра, не имея понятия о других свойствах этой загадочной субстанции.
Руководствуясь этой идеей, ученые попытались вычислить скорость движения темной материи в окрестностях Земли, используя карту ночного неба, подготовленную проектом SDSS, и компьютерную модель Галактики.
Эти замеры неожиданно показали, что клубы темной материи, расположенные неподалеку от Солнечной системы, должны двигаться заметно медленнее, чем это предсказывает теория. Подобные расхождения, как отмечают Лисанти и ее коллеги, говорят о серьезных пробелах в теории, которые могут сильно помешать физикам в деле поисков следов этой неуловимой субстанции.
