Так выглядит темная материя - если бы мы могли ее видеть

Новое моделирование было проведено для того, чтобы посмотреть, как темная материя может распределяться во вселенной. Но при этом оно показало удивительный результат.

Ученые давно хотели выяснить, как же может выглядеть таинственная темная материя, из которой в значительной части состоит вселенная. © NASA/Hubble

Темная материя - одна из величайших загадок физики. Согласно расчетам, она составляет 85 процентов от общей массы вселенной. Ее еще никто не видел. Столь же мало известно и  о том, из чего на самом деле эта темная материя состоит. Одно из предположений заключается в том, что она состоит из слабо взаимодействующих массивных частиц, называемых вимпами. Исследователи из Гарвардского и Смитсоновского центра астрофизики в США создали на основе этого предположения гигантскую симуляцию.

Гало во всех размерах

Как сообщает Universe Today, в центре внимания исследования находятся так называемые гало темной материи. При этом речь идет о скоплениях темной материи приблизительно сферической формы, которые образуются вокруг массивных объектов во вселенной. В ходе моделирования были обнаружены гало 30 различных размеров. Их масса колеблется от сотен масс Земли до массы сотен галактических скоплений. Этот результат удивил исследователей. Они даже не могли предположить, что гало образуются любых размеров в столь ши роком диапазоне.

Сетчатые структуры гало из темной материи, какими они предстали по результатам моделирования. © Wang, Bose et al.

Сетчатая структура

В целом обнаружилось, что гало с темной материей проявляются в крупных сетчатых структурах. Эти сети состоят из центральных плотных нитей гало и более рассеянных структур вокруг них. Одно из предположений о темной материи состоит в том, что при столкновении двух частиц темной материи испускается гамма-излучение.

Гамма-излучение

В ходе астрономических наблюдений на самом деле многократно обнаруживалось избыточное гамма-излучение из центра галактики Млечный Путь, которое могло бы исходить именно от темной материи. Согласно моделированию, большая часть гамма-излучения должна была бы исходить от гало меньших размеров. И на основе этого предположения уже можно делать прогнозы об энергетическом спектре гамма-лучей, которые в будущем можно будет сравнить с пока еще не полученными фактическими значениями.