Внутри гравитационной линзы может скрываться сгусток темной материи
Большой взрыв

Внутри гравитационной линзы может скрываться сгусток темной материи

23 апреля 2025 года, 12:57

Международная команда астрофизиков решила заново изучить уникальную гравитационную линзу, открытую в 2008 году — с использованием инструментов нового уровня. И практически сразу выяснилось, что она содержит ряд дополнительных искажений, ранее остававшихся совершенно незамеченными. Если выводы ученых верны, то они впервые практически напрямую могли наблюдать сгусток неуловимой субстанции — темной материи.

Даже 17 лет назад открытие SDSSJ0946+1006 стало локальной сенсацией. Иногда две массивные галактики выстраиваются практически на одной линии. Тогда свет от дальней из них может сформировать вокруг ближней характерную дугу или даже целую окружность. Найти даже одно такое «кольцо Эйнштейна» — невероятная удача, позволяющая астрономам проникнуть в гораздо более отдаленные области Вселенной. Но SDSSJ0946+1006 представляет из себя сразу два кольца, «надетых» друг на друга — из двух отдельных галактик.

Такая конфигурация заставила ученых присвоить SDSSJ0946+1006 неофициальное прозвище «Джекпот». Неудивительно, что на какое-то время она стала фаворитом астрономических исследований — в итоге к середине 2010-х ученым начало казаться, что изучать там больше нечего. Но команда из Китая, Великобритании и США решила, что новый технологический виток позволит извлечь из этой гравитационной линзы кое-что еще.

И не ошиблась: новые факты сделали SDSSJ0946+1006 еще более удивительной, чем она казалась на первый взгляд. Дело в том, что не все искажения, наблюдаемые внутри этой линзы, укладывались в рамки, заданные предварительными расчетами. Например, одна из галактик оказалась на 10-15 процентов ярче, а ее расположение заметно отличалось от ожидаемого. Чтобы разобраться с аномалиями, ученые провели компьютерное моделирование. Вывод из результатов которого был однозначен: внутри линзы скрывается еще один невидимый объект — массой около 100 миллиардов Солнц и диаметром в пару тысяч парсек.

Это однозначно не карликовая галактика — иначе ее было бы видно. И не сверхмассивная черная дыра — такие размеры и масса выглядят фантастически (особенно с учетом отсутствия аккреционного диска). Остается, по большому счету, только одна, самая невероятная возможность: загадочный объект — это сгусток темной материи.

Для астрофизиков это звучит, как настоящий вызов. Дело в том, что согласно большинству версий, темная материя состоит из очень легких и слабо взаимодействующих частиц (WIMP-ов или аксионов). Которые просто не могут собираться вместе столь плотно. Альтернатива — гипотеза так называемой «самовзаимодействующей темной материи» (SIDM), частицы которой способны «склеиваться» друг с другом.

Хотя даже в этом сценарии внутри скопления должны были бы изредка встречаться звезды. Но телескоп «Хаббл», изо всех сил напрягая зрение, не смог различить там даже намека на них. Другими словами, или в космосе только что найден объект совершенно неизвестной природы, или представления о темной материи необходимо радикально пересмотреть. На что дополнительно намекает вероятное обнаружение первой «темной галактики» поблизости от Млечного Пути.