Автори недавнього дослідження вважають, що темна матерія може являти собою газові хмари у вигляді планет.
Про це розповідає BBC Sky at Night Magazine.
Більшість учених вважає, що загадкова речовина під назвою темна матерія, яка становить більшу частину Всесвіту, існує у формі безлічі частинок, які слабо взаємодіють, під назвою вімпи.
Водночас існує теорія, що в космосі знаходяться астрономічні об’єкти, здатні пояснити присутність темної матерії в гало галактик, які отримали назву масивний астрофізичний компактний об’єкт гало (massive astrophysical compact halo object, MACHO). Ці об’єкти складаються зі звичайної матерії і можуть являти собою чорні діри, що вільно плавають у космосі, або блукаючі планети. Ці об’єкти є протиставленням вімпам у плані пояснення природи темної матерії. Але, як показали спостереження за зірками в гало Чумацького Шляху, об’єктів, що вільно плавають, там немає, а отже, природу темної матерії можна пояснити саме наявністю таких частинок, як вімпи.
Вчені хотіли виявити ефект MACHO, що пролітає, який відбивається на зірці, розташованій на задньому плані. Якби вирівнювання було ідеальним, то гравітаційне лінзування змусило б фонову зірку стати яскравішою, а потім зникнути. Адже теорія відносності Ейнштейна каже, що світло має спотворюватися масивними об’єктами саме у такий спосіб.
Але таких подій виявлено було дуже мало, а тому навколо нашої галактики просто недостатньо планет або чорних дір, які вільно плавають, щоб пояснити темну матерію, яка повинна там бути присутня.
Якщо існують об’єкти, що вільно плавають, розміром з планету, то їх можна виявити, коли вони проходять між телескопом і більш далекими об’єктами. А зміни яскравості квазарів пояснюються наявністю безлічі планет, що пролітають у далекому Всесвіті.
Автори дослідження хотіли узгодити це пояснення мерехтіння квазарів з очевидною відсутністю таких планет навколо Чумацького Шляху.
По-перше, вони хотіли відрізнити ефекти лінзування щільними об’єктами від змін, викликаних самим квазаром, який може ставати яскравішим і тьмяніти в міру того, як речовина закручується на акреційному диску навколо чорної діри, що і створює квазар.
Під час дослідження вчені спостерігали за квазаром Q2237 0305, де завдяки гравітаційному лінзуванню сусідньої галактики з’являється одразу чотири окремих зображення яскравого об’єкта. Якщо сам квазар змінює яскравість, це має вплинути на всі чотири зображення.
Якщо щось на кшталт планети, що проходить усередині галактики-лінзи, спричиняє зміну яскравості, то ці зміни має бути видно на всіх зображеннях. Але моделі авторів дослідження не можуть припускати наявність вільно плаваючих планет, адже це виключено спостереженнями за гало Чумацького Шляху.
Натомість учені відродили стару ідею про темну матерію, яка складається із сукупності газових хмар, кожна з яких має масу планети, але з набагато меншою щільністю. Такі об’єкти не спричинятимуть помітного лінзування зірок Чумацького Шляху, але впливатимуть на світло квазарів. Моделювання показує, що такі події, як падіння яскравості квазарів, яке триває роками, схоже, відповідають тому, що можна було б очікувати, якби існувала популяція таких об’єктів.
Вчені вважають, що вони можуть бути досить поширені, щоб зробити істотний внесок у темну матерію. Перш ніж цю теорію можна буде перевірити, будуть потрібні нові, набагато точніші спостереження за квазарами, як-от Q2237.
