Астрофизики нашли новый способ изучения темной материи

Группа ученых из Университета Калифорнии в Риверсайде, возглавляемая физиком Симеоном Бердом, разработала методику, позволяющую отслеживать темную материю с помощью водорода. Темная материя, несмотря на то, что ее никто никогда не видел, присутствует в огромных количествах во Вселенной. Новая методика основана на анализе спектрограмм света, исходящего от далеких космических источников, таких как квазары.

Спектрограммы представляют собой разложение излучения на отдельные длины волн. В спектрограммах света, исходящего от квазаров, часто присутствуют черные полосы, что указывает на отсутствие света на определенных частотах. Эти полосы являются следствием поглощения света атомами и молекулами на пути его распространения. Поскольку каждый тип атомов поглощает свет уникальным образом, ученые могут определить их присутствие.

Водород, наиболее распространенный элемент во Вселенной, используется как индикатор темной материи. "Водород можно сравнить с красителем, добавляемым в поток воды", — объясняет Симеон Берд. Темная материя создает гравитационный потенциал, в который "падает" водородный газ, и его можно использовать для отслеживания темной материи.

Работа Берда и его коллег также помогает разобраться с так называемыми "напряжениями" в текущих космологических исследованиях. Одним из таких напряжений является расхождение между наблюдаемым количеством галактик и теоретическими предсказаниями. Среди возможных объяснений этого расхождения — существование новой, ранее неизвестной частицы или влияние сверхмассивных черных дыр на рост галактик.

Хотя значимость текущих данных еще невелика, дальнейшие исследования могут подтвердить эти выводы. Если это произойдет, будет более вероятно, что мы имеем дело с новой частицей или неизвестным физическим процессом, а не с ошибками в расчетах, вызванными черными дырами, заключает Берд.