Сверхтекучесть может быть новым состоянием темной материи

Темная материя — гипотетическая субстанция, которая воздействует на вращение галактик и на траекторию движения света, хотя мы не можем наблюдать ее напрямую. Два физика, Джастин Хори и Лаша Бережиани, предлагают свой вариант объяснения, отчего темная материя оказывается столь скрытной.

Традиционный взгляд на темную материю заключается в том, что она состоит из слабо взаимодействующих частиц, таких как аксионы, на которые воздействует сила гравитации. Эта версия объясняет поведение массивных скоплений галактик и соответствует тому, что мы знаем о связи галактик в огромную межгалактическую сеть, состоящую из невидимых нитей темной материи.

Но когда масштаб меняется от размеров Вселенной до отдельных галактик, и речь заходит об их вращении по отношению к галактическому центру, кое-что не стыкуется. И причина этому, по мнению Хори и Бережиани, в том, что темная материя способна менять форму. В скоплениях галактик она ведет себя как «холодная» частица, а в масштабе отдельной галактики принимает сверхтекучее состояние.

«Ореолы» темной материи, существующие вокруг отдельных галактик, создают условия, необходимые для формирования сверхтекучести, гравитационного притяжения галактики. Но если масштаб увеличить, гравитационное притяжение становится слишком слабым, чтобы образовывалась сверхтекучесть.

Существование сверхтекучей темной материи может объяснить странное поведение отдельных галактик, которое невозможно обосновать только с точки зрения гравитации. Еще одним плюсом этой теории является то, что она также объясняет модифицированную ньютоновскую динамику, предлагающую для описания определенных свойств галактик внести изменения в универсальный закон тяготения Ньютона.

Работе ученых еще предстоит рецензирование, так что пока это всего лишь гипотеза, сообщает Science Alert. Ознакомиться с ней можно на сайте arXiv.org.

Гипотеза темной материи остается основным объяснением источника гравитации, связывающей галактики. Проведя моделирование на суперкомпьютере, британские астрофизики смогли сжать миллиарды лет эволюции в несколько недель, чтобы показать, что существование темной материи согласуется с наблюдаемым соотношением между массой, размером и светимостью галактик.