Основою Всесвіту є океан "розмитої" речовини: модель космосу може бути хибною

Вчені використовували явище, передбачене Ейнштейном, під час спостереження за космосом, і виявили докази того, що невидима основа Всесвіту може бути зовсім іншою, ніж передбачалося. Дослідження опубліковано на сервері препринтів arXiv, пише Live Science.

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

Темна матерія — це невидима речовина, що становить більшу частину Всесвіту і забезпечує структуру галактик, хоча фізики точно не знають, що це таке. Відомо, що темна матерія взаємодіє зі звичайною матерією, тільки за допомогою гравітації.

Стандартна космологічна модель Всесвіту, що описує його еволюцію і структуру, передбачає, що космос складається в основному з холодної темної матерії. Але теорії холодної темної матерії не може пояснити деякі галактичні аномалії дивні криві обертання карликових галактик.

Щоб перевірити природу темної матерії астрофізики використовували явище, передбачене Ейнштейном, відоме як гравітаційне лінзування, коли світло від далеких галактик викривляється ближчими масивними об'єктами. У результаті астрофізики дійшли висновку, що головна теорія темної матерії може бути неправильною, адже ця загадкова речовина може являти собою щось інше, ніж прокладається. Це означає, що основою Всесвіту є "розмита" темна матерія, вважають учені.

Існує три теорії темної матерії:

• Провідна теорія передбачає, що Всесвіт заповнений холодною темною матерією, яка діє як величезна, невидима космічна основа для Всесвіту. Ця темна матерія складається з крихітних частинок, що повільно рухаються. Вони легко злипаються, утворюючи великі невидимі структури, або гало, і незліченні дрібніші скупчення темної матерії всередині гало. Вони називаються субгало і утримують галактики разом своєю гравітацією.
• Теорія самовзаємодіючої темної матерії передбачає, що частинки темної матерії не дуже добре злипаються, але постійно стикаються одна з одною. Ця взаємодія означає, що всередині щільних скупчень темної матерії частинки можуть передавати енергію. Це робить центри скупчень більш гладкими.
• Також є теорія "розмитої" темної матерії. Згідно з цією теорією, замість того, щоб складатися з окремих частинок, темна матерія може являти собою квантовий "суп", що складається з крихітних, надлегких хвиль. Через свою природу ці хвилі не можуть утворювати дрібні скупчення темної матерії. Замість цього вони створюють розмиті візерунки, схожі на хвилі на ставку. Ці структури, як і раніше, викривляють світло, але більш безперервним і менш чітким чином, ніж суцільні скупчення темної матерії.

Астрофізики використовували дані гравітаційного лінзування з 11 галактик, зокрема, із систем, де світло викривляється особливо різко, для аналізу того, як світло викривляється навколо масивних об'єктів.

У підсумку вчені побачили те, що не передбачає провідна теорія темної матерії, описуючи викривлення світла. Дані показують, що темна матерія може бути "розмитою", що змінює уявлення про її природу.

Якщо темна матерія є "розмитою", то це повністю змінює розуміння фундаментальних будівельних блоків Всесвіту. Це означає, що темна матерія може бути квантовою хвилею, тобто вона не складається з окремих частинок, що повільно рухаються. Скоріше, невидима основа Всесвіту буде схожа на величезний космічний океан із м'якими, хвилястими течіями, кажуть астрофізики.

Це змінює уявлення астрономів про формування галактик і структуру космосу. Тепер є переконливий доказ того, що невидима основа Всесвіту є більш екзотичною. Хоча ці спостереження ще потрібно підтвердити додатковими дослідженнями.

Як уже писав Фокус, радіосигнал, отриманий із центру Чумацького Шляху, може поставити під сумнів загальну теорію відносності Ейнштейна.