Цінніше за золото: вчені з'ясували, скільки темної матерії міститься в об'ємі розміром із Землю

Темна матерія, як виявилося, зустрічається рідше, ніж золото на Землі, і це попри те, що темної матерії у Всесвіті більше, ніж звичайної матерії приблизно в 5 разів. Дослідження опубліковано на сервері препринтів arXiv, пише Space.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Астрономи використовували "коливання" Чумацького Шляху, щоб з'ясувати рівень розподілу темної матерії в локальному космосі. Ці коливання спричинені впливом галактик-супутників Чумацького Шляху, таких як Велика Магелланова Хмара, і нейтронних зірок, відомих як пульсари, що швидко обертаються.

Дані про гравітаційне прискорення подвійних і одиночних пульсарів проливають світло на гравітаційне поле Чумацького Шляху і, таким чином, на розподіл темної матерії в нашій галактиці. За словами вчених, вони вперше виміряли щільність темної матерії в локальному космосі за допомогою прямих вимірювань прискорення.

Учені з'ясували, що в об'ємі простору, еквівалентному об'єму Землі, міститься менше 1 кілограма темної матерії. Автори дослідження кажуть, що, якщо порівняти це з мільйонами кілограмів золота, що видобувається щороку на Землі, то виявляється, що темна матерія цінніша за золото.

Темна матерія становить приблизно 85% від загальної маси матерії у Всесвіті, але вона практично не взаємодіє зі звичайною матерією. Але темна матерія взаємодіє з гравітацією і це впливає на світло і звичайну матерію. Якби в галактиках не було темної матерії та її гравітаційного впливу, то ці об'єкти розлетілися б на частини під час обертання.

Передбачається, що вміст темної матерії в галактиках значною мірою сконцентрований у центрах галактик, але вважається, що темна матерія також простягається далі й утворює сферичну оболонку навколо галактик.

Це пояснює, як темна матерія може бути менш поширена в об'ємі простору розміром із Землю, ніж золото на нашій планеті, але водночас темна матерія набагато поширеніша у Всесвіті, ніж золото або інші хімічні елементи.

За словами вчених, оскільки Чумацький Шлях взаємодіє зі своїми галактиками-супутниками, зірки в нашій галактиці відчувають абсолютно різне гравітаційне тяжіння залежно від того, чи розташовані зірки вище або нижче галактичного диска.

Наприклад, Велика Магелланова Хмара може притягнути до себе частину маси галактичного диска Чумацького Шляху, що призводить до того, що в нашій галактиці маса переміщується з одного боку в інший. Тобто іноді її більше в одній частині галактики, ніж в іншій. Таким чином виникає "коливання" Чумацького Шляху, і гравітація відчувається сильніше на одному боці нашої галактики. При цьому на гравітаційне поле галактики впливають також і пульсари, які мають одні з найсильніших магнітних полів у Всесвіті.

Пульсари — це нейтронні зірки з дуже швидким обертанням, які виникають після того, як вибухне надновою масивна зірка. При цьому всі нейтронні зірки складаються з найщільнішої матерії у відомому Всесвіті та мають дуже велике гравітаційне тяжіння.

За словами вчених, нове спостереження дало змогу краще визначити, як темна матерія розподіляється в нашій галактиці за допомогою вимірювань прискорення, яке виникає через гравітаційне тяжіння темної матерії в галактиці.

Як уже писав Фокус, вчені вважають, що життя на Марсісхоже на те, що знаходиться в нашому шлунку. Якщо життя може існувати в шлунку людини, то, ймовірно, щось схоже може існувати і на інших планетах, включно з Марсом.