Шторм из темной материи пересекает нашу Солнечную систему

Ее название было выбрано крайне метко и правильно. Ведь все, что действительно касается темной материи в научном смысле продолжает оставаться в полной темноте. Правда, астрофизика уже давно исходит из того, что во вселенной темной материи имеется намного больше, чем материи нормальной.

Художественное изображение потока темной материи, который пересекается с орбитой нашей Солнечной системы в Млечном пути. Иллюстрация: NASA / jpl-caltech / r. hurt (ssc/caltech)

Почему галактики не дезинтегрируются

Увы, конкретными знаниями ученые пока что не обладают. Они предполагают, что темная материя присутствует как бы везде - и в нашем Млечном пути точно также, как и в любой карликовой галактике. И именно влияние этой материи объясняет, почему галактики удерживаются в единых структурах, а не рассыпаются. Предположительно, именно она также является причиной движения звездных скоплений в нашем космическом «соседстве».

Исследователи говорят и о том, что и в нашем Млечном пути существуют многочисленные потоки темной материи. При этом исходят ученые из того, что возникли они после того, как соседние карликовые галактики были разорваны на куски гравитационными силами нашей галактики. Некоторые из оставшихся потоков из газа, звезд и темной материи настолько велики и значительны, что их можно с помощью специальных инструментов обнаружить прямо на видимом с Земли небосводе, говорит физик Кьяран О’Хара (университет Сарагоссы), опубликовавший совместно со своими коллегами сообщение о предположительно наиболее интересном потоке из темной материи в журнале Physical Review D.

«Шторм» со скоростью 500 километров в секунду

Как удалось астрономам выяснить еще в прошлом году, так называемый поток S1 пересекается с путем Солнечной системы внутри Млечного пути. Если конкретно, то этот грандиозный поток из 30 тысяч звезд и - как предполагается- еще большего количества темной материи движется по почти такой же эллиптической орбите сквозь Млечный путь.

Кьяран О’Хара и его коллеги сумели подсчитать, что это настоящий ураган, несущийся по нашей галактике со скоростью 500 километров в секунду, что даже в космическом пространстве для такой массы считается чрезвычайно быстрым. Для сравнения: наша Солнечная система обращается по своей орбите вокруг центра Млечного пути со скоростью, почти в два раза более низкой - около 240 километров в секунду.

Двусмысленные формулировки

Если сформулировать мысль иначе, то это значит, что наша Солнечная система подвержена воздействию ветра, который можно определить лишь косвенным методом. Причем ветер этот правильнее будет называть штормом из темной материи. В сопроводительном тексте астрономы применили слово «ураган», что моментально привело к ошибочной интерпретации сообщения и к очень резким комментариям, которые известный блогер-астроном Флориан Фрайштеттер считает вполне обоснованными.

Схематическое изображение потока S1. Желтые стрелки показывают движение звезд внутри него, оранжевым цветом обозначена орбита нашего Солнца. Иллюстрация: c. o'hare, NASA/jon lomberg

На самом деле этот «ураган» из темной материи, и в этом нет никаких сомнений, значительно безобиднее для жителей Земли, чем любой земной смерч. И этого «космического урагана» мы физически не замечали, не замечаем и не заметим вообще. Но при этом поток S1 предоставляет неожиданную возможность пролить свет на темные глубины темной материи. А все потому, что благодаря прохождению потока S1, сквозь нашу Солнечную систему пронесется значительно большее количество загадочных частичек темной материи, что может помочь в поисках подтверждения их существования.

Вимпы и аксионы

Именно это и рассчитал О`Хара с коллегами, основываясь на предположениях о структуре частиц темной материи. Исследователи исходят из того, что при этом, с одной стороны, речь может идти о так называемых вимпах (Weakly Interacting Massive Particles), то есть (гипотетических) «слабо взаимодействующих массивных частицах», а с другой, опять-таки о гипотетических аксионах - нейтральных псевдоскалярных элементарных частицах. Да, эти частицы тоже до сих пор существуют лишь в предположениях, но ученые полагают, что они значительно легче вимпов.

В соответствии с расчетами команды исследователей, существующие сегодня детекторы, осуществляющие поиск вимпов, шансов зафиксировать эти быстрые частицы практически не имеют. Зато с аксионами ситуация выглядит значительно радужнее. Такие более легкие частицы вполне могут попасть в расставленные физиками «ловушки». Разумеется, исключительно при условии, что они действительно существуют в природе.