Темная материя была впервые обнаружена в 1970-х гг., когда ученые заметили, что материя по краям спиральных галактик вращается так же быстро, как и материя в ее внутренней части. Однако согласно законам гравитации, объекты по краям должны двигаться быстрее, чем в центре. Ученые объяснили это явление особым гипотетическим типом материи — темной материей, которая напрямую не взаимодействует со светом, и поэтому ее невозможно непосредственно наблюдать, пишет EurekAlert.
Сейчас ученые считают, что более 80% материи во вселенной состоит из темной материи, которую невозможно непосредственно наблюдать и которая определяет в ней все, начиная тем, как перемещаются объекты внутри галактики, и заканчивая столкновениями галактических кластеров. При этом темная материя простирается далеко за пределы видимой части галактического диска, образуя так называемое гало.Исследователи из Университета Пенсильвании Бхувнеш Джайн и Эрик Бакстер решили выяснить, имеет ли гало темной материи какой-либо край, или границу.
«Обычно люди представляют себе переход от материи внутри галактики к материи между галактиками довольно плавным, — говорит Бхувнеш Джайн. — Однако теоретически, используя компьютерное моделирование, исследователи из Университета Чикаго несколько лет назад показали, что на полях галактических кластеров должна быть четкая граница, отчетливый переход, который мы сможем увидеть посредством тщательного анализа данных».
Используя данные Слоуновского цифрового небесного обзора, Джайн и Бакстер совместно с другими исследователями изучили тысяч галактических кластеров, чтобы выявить эту границу. В результате они действительно обнаружили резкое сокращение количества темной материи на полях кластеров. Полные результаты исследования опубликованы в научном журнале Astrophysical Journal.
Ученые надеются, что их открытие поможет в дальнейших исследованиях самой неизученной на данный момент материи, из которой состоит большая часть вселенной. Определение четкой границы гало темной материи может сделать возможным проверку эйнштейновской теории гравитации, а также изучение природы темной материи.