Новые измерения массы карликовых галактик вокруг Млечного Пути вступают в противоречие с современными представлениями о строении темной материи – вещества, которое не участвует в электромагнитном, но участвует в гравитационном взаимодействии. Эти результаты были получены группой астрономов из Калифорнийского университета. Их работа опубликована в журнале Nature.
Карликовая галактика - это галактика с массой, размером и светимостью значительно ниже средних. Ученые исследовали 18 из 23 карликовых галактик, являющихся спутниками Млечного Пути. Для подсчета массы в каждой из них было отобрано несколько звезд в различных регионах объекта. Измерялась скорость движения звезд по орбитам внутри галактики: чем больше разброс скоростей внутри исследуемой группы, тем больше масса объекта.
Некоторые из этих галактик содержат десятки миллионов звезд, а некоторые всего несколько тысяч, однако "весят" все галактики примерно одинаково. Такое возможно за счет присутствия в них темной материи: там где звезд меньше, там ее больше и наоборот.
Галактик "легче" чем карликовые до сих пор не найдено. Из этого ученые заключили, что такая масса является своего рода нижним приделом – если скопления материи "весит" меньше, то галактики из него не образуется.
Новые результаты позволяют судить о свойствах темной материи. До настоящего момента существует две основные теории – теория горячей темной материи и теория холодной темной материи. В первой частицы, из которых состоит загадочная субстанция, движутся со ультрарелятивистскими скоростями (близкими к скорости света), во второй – гораздо медленнее скорости света. Одним из следствий этих предположений является диаметрально противоположный взгляд на процесс образования Вселенной. Так, с точки зрения "горячей" теории, первыми появились гигантские суперобразования, которые с течением времени распались на образования поменьше, из которых появились галактики. То есть образование шло от большого к малому. "Холодная" теория считает наоборот, что мелкие скопления материи собирались в крупные, те, в свою очередь, еще в более крупные и так далее, то есть эволюция Вселенной происходила от малых структур к большим.
В настоящее время физики придерживаются холодной теории. Однако новые результаты можно понимать следующим образом: найденное минимальное значение представляет собой предел дробления в "горячей" теории. То есть эти измерения могут служить аргументом в пользу теории горячей темной материи.