Стандартна космологічна модель добре пояснює Всесвіт, але є кілька моментів, де дані не сходяться. Це призвело до кількох теорій про темні сили, які діють за лаштунками.
Одна з цих теорій намагається пояснити "скупченість" темної матерії. Хоча її природа залишається невідомою, темна матерія забезпечує більшу частину гравітаційної основи, яка допомагає формувати галактики та більшу космічну мережу.
Проте деякі спостереження вказують на те, що космічна структура може бути більш "скупченою" в пізніші часи, ніж передбачає стандартна космологічна модель.
Нещодавнє дослідження пропонує, що може існувати додаткова сила, яка, окрім гравітації, притягує ці скупчення: прихована взаємодія, що діє лише в темному секторі.
Команда експертів з Канади та США опублікувала дослідження в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, яке ретельно досліджує одну з найпростіших версій цієї ідеї.
Їхній висновок полягає в тому, що додавання ще однієї притягальної сили не обов'язково робить спостережуваний Всесвіт більш скупченим.
"Перше, що ви б очікували, це те, що надання темній матерії додаткової притягальної сили повинно прискорити зростання структур," говорить теоретичний фізик Закарі Вайнер з Інституту теоретичної фізики Періметра в Канаді.
"Але одночасно виникає інший ефект."
Іншими словами, оскільки темна матерія вважається основною основою для Всесвіту, збільшення притягальності цих частинок має прискорити процес будівництва (скупчення) в цілому.
На основі моделювання дослідників, яке було перехресно перевірено з спостережувальними даними про космічний мікрохвильовий фон і великомасштабну структуру, запропонована темна сила дійсно збільшить скупчення темної матерії.
Однак цей вплив буде практично скасований чимось іншим.
Крім збільшення притягальності між частинками темної матерії, сила також зменшить їх ефективну масу в міру еволюції Всесвіту, швидше розбавляючи фонову густину темної матерії.
Отже, якщо ці частинки темної матерії стають легшими з часом, очікуваний ефект насправді призводить до пригнічення зростання космічної структури.
"Всесвіт часто є більш тонким, ніж наша інтуїція," говорить Вайнер. "Саме тому ми повинні продовжувати перевіряти ці ідеї."
Для того, щоб додаткова темна сила мала сенс у відношенні до вже наявних даних про космічний мікрохвильовий фон і оцінюваної швидкості розширення Всесвіту, потрібно більше темної енергії.
Темна енергія - це назва, що надається невідомому компоненту, пов'язаному з прискореним розширенням Всесвіту; темна матерія, як згадувалося, вважається основою або клеєм, який допомагає формувати галактики та космічну структуру.
Як ці два елементи взаємодіють, є основним питанням для астрофізиків.
Дослідники не виключають існування темної сили, і їхні дані насправді натякають на існування дуже слабкої, але ці моделі потребують значного переосмислення, щоб все зібрати разом.
Цікавий факт
Темна матерія та темна енергія, як вважають, складають до 95% від загальної маси-енергії у Всесвіті, що робить будь-яке нове відкриття в цій сфері надзвичайно важливим для нашого розуміння космосу.