Ученые из Китая предложили альтернативную модель, которая лучше объясняет странное поведение этих галактик.

Команда под руководством профессора Ван Хуэйюаня из Университета науки и технологий Китая впервые обнаружила необычно сильную кластеризацию (скопление) среди рассеянных карликовых галактик. Результаты опубликованы в Nature.

Карликовые галактики, как и все остальные, окружены ореолом тёмной материи. Эти ореолы сформировались в ранней Вселенной и определили, где появятся галактики. Но не все ореолы одинаковы. Одни чаще встречаются в плотных областях космоса, другие — в более пустых. Это явление называют предвзятостью гало, и оно бывает двух видов:

• массовая предвзятость — массивные ореолы сильнее притягиваются друг к другу;
• предвзятость сборки — ореолы одинаковой массы, но разного возраста, ведут себя по-разному.

Раньше учёные изучали в основном массивные галактики — их проще наблюдать. Карликовые же галактики слишком тусклые, и их сложно зафиксировать. Однако китайские исследователи доказали, что и у них есть предвзятость гало, причём её проще обнаружить, чем у крупных галактик.

Учёные проанализировали данные Sloan Digital Sky Survey и выяснили: рассеянные карликовые галактики (где звёзды расположены далеко друг от друга) образуют более плотные скопления, чем компактные (где звёзды ближе). Это противоречит устоявшимся представлениям.

С помощью компьютерного моделирования ELUCID команда связала этот феномен с возрастом гало. Рассеянные галактики чаще встречаются в старых ореолах, компактные — в молодых. Это первое прямое доказательство предвзятости сборки в реальных наблюдениях.

Но стандартная модель CDM не может объяснить, почему в старых гало образуются именно рассеянные галактики. Чтобы решить эту проблему, учёные предложили модель самовзаимодействующей тёмной материи  (SIDM). Согласно ей, частицы тёмной материи не просто притягиваются гравитацией, но и слабо взаимодействуют друг с другом. В старых гало это взаимодействие «раздувает» структуру, делая галактики более разреженными. В молодых гало эффект слабее, поэтому там формируются компактные галактики.

Рецензенты Nature назвали работу «оригинальной и неожиданной». По их словам, такой подход может изменить представления о природе тёмной материи.

Это исследование важно по трём причинам:

1. Проверка теорий — если SIDM подтвердится, это перевернёт космологию.
2. Новые методы — учёные показали, что карликовые галактики могут быть даже полезнее массивных для изучения тёмной материи.
3. Технологический толчок — подобные открытия стимулируют развитие телескопов и суперкомпьютерного моделирования.

Главный вопрос — насколько модель ELUCID точна. Компьютерные симуляции всегда содержат допущения, и если где-то закралась ошибка, выводы могут оказаться неверными. Нужны независимые исследования.

Ранее ученые выяснили, как двигаются карликовые галактики. Они тоже сталкиваются.