Скупчення галактик Мушкетна Куля (DLSCL J0916.2+2951), світло від якого досягає нас після подорожі довжиною в 5,23 млрд років, представляє собою велику групу галактик, що утворилася в результаті злиття двох скупчень менших розмірів. А сталося це приблизно за 700 млн років до того моменту, який ми бачимо зараз в телескопи. Як вважає Вільям Доусон (William Dawson) з Каліфорнійського університету в Девісі (США), саме це скупчення може стати причиною перегляду самої фізики темної матерії. Чому?

Рожевим показаний гарячий газ, синім - темна матерія. Помітний розрив у їх розташуванні усередині скупчення Мушкетна Куля. (Ілюстрація NASA, CXC, STScI, UCDavis, W.Dawson et al.)

Лише 2% маси Мушкетной Кулі представлено зірками. Ще 12% - це гарячий міжзоряний газ, що світиться в рентгенівському діапазоні. І приблизно 86% маси скупчення припадає на темну матерію (ТМ). З-за такого розподілу мас у двох скупченнях, що передували Мушкетной Пулі, самі галактики, швидше за все, навіть не стикаються, а пропливають через один регіон простору.

Здійснене групою пана Доусона вивчення гравітаційного лінзування Мушкетной Кулею світла фонових зірок і галактик дало дещо несподіваний результат: між центрами тяжіння скупчення темної матерії і його галактик в ході зіткнення попередників утворився розрив приблизно 19 000 світлових років. Теоретично ТМ, як і галактик скупчень, повинна була пройти через регіон зіткнення без особливих перешкод. А на практиці її рух явно гальмується якимсь неврахованим негравитационным фактором, з-за чого вона поступово «відстає» від баріонної матерії.

Причини «відставання», на думку астронома, можуть полягати в тому, що між частинками ТМ скупчень-попередників відбувається певна взаємодія. Це суперечить сучасним поглядам на ТМ, згідно з яким її частинки дуже слабо взаємодіють з чим би то не було. І це взаємодія цілком може бути новим, додатковим по відношенню до відомих чотирьох взаємодій (гравітації, електромагнетизму, слабкому і сильному взаємодії).

Раніше «нова взаємодія» вже розглядалася теоретиками, його навіть намагалися шукати (безуспішно) на невеликих прискорювачах. Якщо робота групи Вільяма Доусона виявиться точною в розрахунках, то саме астрономам, а не фізикам доведеться віддати пальму першості у наглядовій фіксації нового типу взаємодії, не є поки частиною розробленої фізичної теорії.

Крім того, невідоме взаємодія, як вважають, може пояснити що спостерігався раніше загадковий ефект рівномірного розподілу ТМ карликових галактик і зоряних скупченнях. Якщо ТМ дійсно взаємодіє тільки через гравітацію, то вона повинна сконцентруватися в ядрах таких утворень, але на ділі цього не трапляється. Якщо ж якесь взаємодія між частинками ТМ можливо, то надмірна концентрація їх в одній точці буде важка, як це відбувається, наприклад, з хмарами гарячого міжзоряного газу.

Дослідник поки дуже обережний в оцінках. Ймовірність існування нового взаємодії частинок ТМ між собою р-н Доусон оцінює в 85%. «Це хороші шанси для Лас-Вегаса, але вчені не можуть робити остаточні заяви, все ще маючи 15-20% ймовірності того, що отримані результати є помилкою вимірювань», - підкреслив астроном. Щоб підтвердити або спростувати факт існування такої взаємодії, його група займається аналізом інших галактичних скупчень.

Доповідь було зроблено 7 січня на конференції Американського астрономічного товариства.

Підготовлено за матеріалами Wired.