Cercetătorii au descoperit cum comunică materia întunecată cu materia obișnuită. „Viitorul pare mai luminos”

Materia întunecată este o substanță importantă, căci aceasta trebuie să existe pentru ca modelele noastre actuale ale Universului să funcționeze. Dar nu numai că nu o putem vedea, simți sau interacționa cu ea în vreun fel, dar nici măcar nu suntem siguri ce este cu adevărat materia întunecată.

Avem totuși câteva indicii, respectiv că materia întunecată poate interacționa cu materia obișnuită prin intermediul gravitației. Modul în care funcționează aceste interacțiuni este încă un mister, dar o nouă lucrare propune că un „cuplaj non-minimal” ar putea fi soluția.

• Ce este ura și de ce apare?
• De ce ne gândim obsesiv la aceleași lucruri noaptea

„Ne-am întrebat dacă este gravitația greșită sau pur și simplu ne scapă ceva crucial despre natura materiei întunecate? Ce se întâmplă dacă materia întunecată și materia standard nu comunică în modul în care ne-am imaginat întotdeauna?”, explică cei trei autori, cosmologii Giovanni Gandolfi, Andrea Lapi și Stefano Liberati, într-o declarație de presă despre lucrarea lor.

„Prin cercetarea noastră, am încercat să răspundem la aceste întrebări intrigante”.

Ce este, de fapt, materia întunecată?

Cea mai bună presupunere a noastră cu privire la ceea ce ar putea fi materia întunecată este reprezentată de particule masive reci, cu interacțiune slabă, pe care fizicienii din întreaga lume încearcă să le detecteze de zeci de ani, dar fără succes încă.

În plus, există câteva probleme. Una dintre ele este problema haloului de materie întunecată, în care densitatea dedusă a materiei întunecate în galaxii nu se potrivește cu simulările.

Aceste simulări sugerează că, pentru a explica structura și mișcarea lor actuală, în galaxiile cu un conținut redus de materie întunecată ar trebui să fie concentrată în jurul cuspidei sau în afara galaxiei.

Dar observațiile ne spun că majoritatea galaxiilor pitice par să-și țină materia întunecată în centru.

Un nou tip de interacțiune între materia întunecată și gravitație

Această lucrare nu este cu siguranță prima și probabil că nu va fi nici ultima care încearcă să rezolve aceste probleme legate de materia întunecată, dar echipa a propus o nouă tactică.

Cercetătorii sugerează că, dacă materia întunecată este cuplată în mod nemijlocit cu gravitația, aceasta rezolvă problema cuspidelor și o altă problemă conexă numită relația de accelerație radială.

„În această lucrare, propunem un alt punct de vedere pentru a modifica cadrul standard al materiei întunecate reci și a-l face capabil să descrie cu acuratețe curbele de rotație ale galaxiilor observate și, în același timp, să reproducă fidel accelerația radială”, scrie echipa în noua lucrare, potrivit ScienceAlert.

„Introducerea unui astfel de cuplaj poate păstra succesul materiei întunecate reci la scări cosmologice mari, îmbunătățind în același timp comportamentul său în sistemele galactice”.

„Viitorul materiei întunecate pare mai luminos”

Pe scurt, este un nou tip de interacțiune între materia întunecată și gravitație. Dacă are loc un cuplaj non-minimal, materia întunecată interacționează cu spațiu-timpul într-un mod diferit de cel al materiei obișnuite.

Aceasta este doar o ipoteză și, deși pare să se potrivească cu datele observaționale pe care le avem până acum, materia întunecată are încă multe necunoscute.

Vom avea nevoie de mult mai multe cercetări pentru a determina dacă acest cuplaj non-minimal este într-adevăr o caracteristică a materiei întunecate sau doar o altă ipoteză care ne împinge înainte pentru a descoperi ce se întâmplă cu adevărat.

„Viitorul materiei întunecate pare mai luminos”, notează autorii într-o declarație de presă. „Vor fi efectuate studii suplimentare pentru a explora toate implicațiile acestei noi caracteristici propuse pentru materia întunecată. Nu am fi surprinși să descoperim că acest cuplaj non-minimal ar putea rezolva alte întrebări fără răspuns ale Universului.”

Cercetarea a fost publicată în The Astrophysical Journal.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Există materie întunecată în jurul nostru? Cercetătorii spun că da

Astronomii au descoperit o galaxie fără materie întunecată. „Ar trebui să existe, însă observațiile noastre spun altceva”

O aglomerare uriașă de materie întunecată, detectată de astrofiziceni în afara galaxiei Calea Lactee

O nouă metodă de identificare a particulelor de materie întunecată