Теория SIDM объяснила загадку гало темной материи в различных галактиках

Ученые Калифорнийского университета в Риверсайде пришли к выводу, что новая теория под названием самовзаимодействующая темная материя (SIDM) может объяснить две астрофизические загадки, связанные с гало в различных галактиках. Результаты исследования опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.

SIDM предполагает, что частицы темной материи способны взаимодействовать друг с другом и сталкиваются вблизи центра галактики. Эта теория способна объяснить возникновение гало темной материи высокой плотности в массивных эллиптических галактиках, а также, почему гало темной материи ультрадиффузных галактик имеют чрезвычайно низкую плотность.

Стандартная космологическая модель, которая включает невзаимодействующую холодную материю, предполагает, что частицы темной материи не сталкиваются друг с другом. Это влияет на формирование гало — ореола невидимой материи, пронизывающей и окружающей галактику или скопление галактик, однако противоречит наблюдаемой картине.

Исследователи провели моделирование космических структур с высоким разрешением и сильно самовзаимодействующей темной материей для гало большой массы и ультрадиффузных галактик. Оказалось, что самовоздействующая темная материя одновременно создает гало размером в килопарсек с низкой концентрацией и гало высокой плотности.