У слияния может быть и темная сторона, считают ученые из Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (Fermilab, США). Они предполагают, что гипотетический процесс, называемый «темным слиянием», может происходить во всем космосе. Теория описана в журнале Physical Review Letters.
Стандартный тип слияния происходит, когда два атомных ядра соединяются, образуя новый элемент и высвобождая энергию во время этого процесса. В этом, например, состоит термоядерная реакция на Солнце: четыре протона водорода сливаются – и в конечном итоге образуется гелий и выделяется энергия. Подобный процесс может происходить не только с «обыкновенными» веществами, но и с частицами темной материи.
Если идея верна, то предлагаемое явление может помочь физикам решить загадку, связанную с темной материей. Это вещество плохо поддается анализу. Как полагают, именно оно увеличивает массу галактик и заставляет астрофизические объекты вести себя необычно, нарушать законы небесной механики: темная материя своей массой воздействует на эти объекты, меняет их скорость и характер движения. Но как именно темная материя распределяется внутри центров галактик, неизвестно.
Считается, что темная материя состоит из частиц, которые мало взаимодействуют с обычным веществом – материалом, составляющим звезды, планеты и живые существа. Эта «интровертная» природа не позволяет обнаружить частицы. Но темная материя не может быть полностью «асоциальной»: возможно, частицы взаимодействуют друг с другом. По крайней мере, нет никаких оснований говорить, что они этого не делают, подчеркивают физики.
Ученые предположили, что частицы темной материи могут сталкиваться и отскакивать друг от друга рикошетом. Но новое исследование идет еще дальше и предлагает теорию, согласна которой пары частиц темной материи могут сливаться, образуя при этом другие неизвестные типы частиц.
Такой «темный сплав» может помочь объяснить, почему темная материя вблизи центров галактик более равномерно распределена, чем ожидалось. В компьютерном моделировании образования галактик плотность темной материи резко возрастает к «острию» (небольшой области) в центре галактики. Но на самом деле галактики имеют ядро, равномерно заполненное темной материей. Эти симуляции предполагают, что частицы темной материи не взаимодействуют друг с другом. Однако «темный сплав» может изменить поведение частиц, придавая им энергию, достаточную для того, чтобы избежать захвата частиц в центральной части галактики, тем самым создавая равномерно заполненную сердцевину.
[Фото: Science News]
