Ученые считают, что соседняя с Млечным Путем галактика может состоять из особой формы темной материи, частицы которой взаимодействуют друг с другом. Это противоречит основной космологической модели, объясняющей природу Вселенной.
Галактика Crater 2, находящаяся примерно в 380 тысячах световых лет от нас, является четвертой по величине галактикой-спутником Млечного Пути. Ее диаметр около 6500 световых лет, и она содержит несколько миллиардов старых звезд.
В последние годы астрономы изучали свойства этой галактики, чтобы понять, как она сохраняет свою структуру и большой размер. Известно, что эволюция Crater 2 происходит под влиянием гравитации Млечного Пути, что также влияет на гало темной материи вокруг нее и на звезды. Гравитационное влияние нашей галактики может уменьшать массу Crater 2, удаляя из нее темную материю и звезды.
Но исследователи выяснили, что гравитация Млечного Пути недостаточно сильна, чтобы объяснить плотность темной материи в Crater 2, если она состоит из частиц холодной темной материи.
Основная космологическая модель, Лямбда-CDM, утверждает, что холодная темная материя состоит из частиц, которые не взаимодействуют друг с другом. Однако есть теория, что темная материя может состоять из самовзаимодействующих частиц, взаимодействующих с помощью неизвестной силы, помимо гравитации.
Ученые считают, что такая темная материя есть в Crater 2, потому что гравитация Млечного Пути должна была бы сильнее уменьшить ее массу. Моделирование показало, что теория самовзаимодействующей темной материи хорошо согласуется с наблюдениями за Crater 2.
В Crater 2 нет плотного ядра темной материи, как предсказывает модель Лямбда-CDM. Это объясняется тем, что частицы темной материи передают энергию друг другу при столкновениях, выравнивая гало темной материи вокруг галактики.
Согласно теории самовзаимодействующей темной материи, галактики могут расти внутри таких гало, что лучше объясняет размер Crater 2 по сравнению с моделью Лямбда-CDM. Ученые считают, что свойства Crater 2 бросают вызов основной космологической модели и что она может состоять из частиц темной материи, взаимодействующих друг с другом, несмотря на противоречия с современными представлениями.
Теперь исследователи планируют искать другие галактики, похожие на Crater 2, чтобы найти аналогичные свойства и получить дополнительные доказательства своей теории.
Результаты исследования опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.
