Чуть больше полугода назад телескоп «Уэбб» обнаружил необычайно «тяжёлую» древнюю галактику с удивительно мощным гравитационным линзированием. Масса тёмной материи, нужная для такого эффекта, казалась совершенно невозможной… Пока команда физиков во главе с Хай Бо Юем не предложила простое, но элегантное объяснение, которое, правда, не подтверждает теорию Эйнштейна.
Объектом пристального любопытства астрономов стала JWST-ER1g, крупнейшая галактика, сформировавшаяся больше 10 миллиардов лет назад — почти на заре Вселенной. Вид у неё довольно экстравагантный: на снимке «Уэбба» вокруг неё виден своеобразный светящийся «нимб». Это отдалённый квазар, находящийся прямо за JWST-ER1g, которая равномерно искривляет его свет, заставляя обтекать себя со всех сторон.
Проблема в том, что для такого мощного линзирования нужна огромная масса. Звёзды, наличествующие в этой галактике, и близко не могут дать подобного эффекта. Значит, источник его — тёмная материя. Но по всем расчётам получалось, что нужное её количество чисто физически не может поместиться внутри JWST-ER1g.
Это вызвало немалое недоумение астрофизиков, которые бросились на разгрызание этого «крепкого орешка». И результат усилий не замедлил себя ждать: учёные не только объяснили, откуда внутри галактики скрывается столько массы, но и, по всей видимости, открыли новый эффект, который можно назвать «конденсацией тёмной материи».
Модель, предложенная командой, предлагает следующий механизм: обычная материя, в первую очередь космический газ и массивные звёзды, при своём коллапсе могут приводить к сжатию гало тёмной материи вокруг галактического центра. Только такой сценарий может объяснить необычную плотность тёмной материи внутри JWST-ER1g — гораздо большую, чем у любых, точно обсчитанных до этого галактик.
Таким образом, образовавшаяся спустя 3,4 миллиона лет после Большого взрыва галактика предоставила отличную возможность открыть новые свойства тёмной материи. Возможно, это подстегнёт её экспериментальные поиски или послужит толчком в исследованиях древних галактик.
Не так давно астрономы из Канарского института провели похожее исследование и впервые в истории установили, как именно наличие тёмной материи влияет на эволюцию галактик, скорость их роста и процессы звездообразования. Тем самым им на практике удалось «помирить» (по крайней мере, частично) барионную физику с «тёмной». А также рассказать кое-что о гигантской «космической паутине».