Тёмная материя может меняться, и последствия этого открытия огромны
В стандартной космологической модели существует нерешённая загадка: хотя все наблюдения подтверждают теорию расширяющейся Вселенной, данные о раннем периоде её развития указывают на меньшую скорость расширения, чем современные измерения. Это явление, известное как проблема напряжения Хаббла, до сих пор не имеет объяснения.
Учёные предлагали разные гипотезы: возможно, неверна общая теория относительности, или тёмной материи не существует, или время течёт неравномерно. Некоторые даже предполагали, что Вселенная вращается. Теперь появилась новая идея: а что если тёмная материя эволюционирует?
До сих пор большинство исследований фокусировалось на изменяющейся тёмной энергии, тогда как возможность эволюции тёмной материи почти не рассматривалась. Причин две: во-первых, наблюдения за тёмной материей хорошо согласуются с теорией, указывая на существование невидимой массы, слабо взаимодействующей со светом. Единственный пробел — прямое обнаружение её частиц. Во-вторых, противники концепции тёмной материи предлагают вообще отказаться от неё, заменяя, например, модифицированной гравитацией.
Однако новое исследование показывает, что модель с изменяющейся тёмной материей лучше соответствует данным, чем модель с переменной тёмной энергией. Учёные предполагают, что тёмная материя может обладать изменяемым уравнением состояния (EOS), колеблющимся во времени. Подобный эффект наблюдается у нейтрино, которые, хоть и не объясняют всю тёмную материю, демонстрируют осцилляции массы.
Согласно расчётам, наилучшее совпадение с наблюдениями даёт модель, в которой 15% холодной тёмной материи подвержено колебаниям, а остальные 85% остаются неизменными. Это может объяснить проблему напряжения Хаббла, не противореча известным данным.
Пока представляет собой лишь концептуальную модель, не определяющую точные параметры частиц тёмной материи. Однако она открывает путь для новых исследований, показывая, что изменяющаяся тёмная материя — гипотеза, которую стоит изучить.