#темная материя

Астрономы создали самую масштабную и детализированную компьютерную модель ранней Вселенной под названием Lumina. Она позволяет с высокой точностью проследить за первыми двумя миллиардами лет эволюции космоса и поможет ученым правильно интерпретировать сложные данные, которые передают на Землю орбитальные телескопы «Джеймс Уэбб» и «Нэнси Роман».

Распространенные модели черных дыр в гало темной материи могут описывать не те профили плотности, которые им приписывают. Причина связана с использованием ньютоновских принципов в области сильной гравитации. Новые расчеты показывают, что в таких моделях может возникать совсем другая среда.

Некогда ученые открыли темную материю, заметив, что звезды во внешней части Млечного Пути вращаются быстрее, чем должны, — из-за тяготения темной материи, окружающей видимую часть диска нашей Галактики. Новые данные показывают нечто странное: прежние наблюдения были ошибкой, а если верить новым, Млечный Путь — исключение, где темной материи якобы почти нет.

На глубине в тысячи метров под поверхностью Земли исследователи пытаются обнаружить то, чего никто до сих пор не смог увидеть. Темная материя — невидимая форма материи, которая не отражает и не испускает свет, — проявляет себя через гравитационные эффекты, указывающие на то, что она может составлять значительную часть всей материи во Вселенной.

Японские ученые использовали магнитное поле и атмосферу Земли как гигантский планетарный детектор для поиска аксионов и темных фотонов — сверхлегких частиц темной материи. Исследователи в 100 раз повысили точность измерений и зафиксировали несколько неизвестных сигналов.

Международная группа физиков зафиксировала под землей в США аномальный всплеск энергии, похожий на прямое столкновение невидимой частицы темной материи с обычным веществом. Подземные датчики поймали сигнал, который не удалось списать ни на один из известных науке видов радиации или фоновых помех.

Моделирование 15 тысяч звездных потоков показало, что большая их часть приобретает характерные разрывы, изгибы, ответвления и другие сложные структуры даже без взаимодействия с субгало темной материи — их может создавать сама меняющаяся неоднородная галактика. Поэтому измененную форму звездного потока нельзя считать надежным признаком присутствия этой загадочной субстанции.

Поскольку ученые годами безрезультатно ищут частицы темной материи, многие физики сомневаются, что она вообще состоит из них. Однако одна из таких гипотез неожиданно получила второй шанс: выяснилось, что прежние ограничения на существование гипотетических темных фотонов могли быть слишком строгими.

Авторы нового исследования показали, что черные дыры, возникшие из гипотетических «темных звезд», могли стать одним из главных источников слабого гравитационного сигнала, который сегодня регистрируют ученые.

Ученые из МФТИ и Объединенного института ядерных исследований завершили комплексный анализ поведения констант связи Стандартной модели на высоких энергиях. Используя ренормализационную группу, авторы оценили вероятность того, что наш вакуум — физическое состояние, в котором существует все вещество во Вселенной,— рано или поздно «провалится» в более глубокое энергетическое состояние.

Согласно новой гипотезе, первичные черные дыры зародились в прошлую космическую эпоху — еще во время сжатия Вселенной. Пережив последующий Большой взрыв, гигантские реликты сохранились до наших дней и сегодня способны раскрыть природу загадочной темной материи.

Ученые до сих пор не уверены, существует ли темная материя, — эксперименты и теории все время сужают зоны поиска, но стопроцентного доказательства у нас нет. При этом именно темная материя может удобно объяснить примерно четверть массы Вселенной.

В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.

Астрономы показали, что внутри космических пустот (войдов) все же формируются связанные группы галактик. Причем их свойства могут радикально отличаться от аналогичных систем в более «густонаселенных» регионах. Такие группы позволяют проверить, как окружающая среда влияет на рост космических структур и распределение темной материи там, где вещества очень мало.

Гипотетическая сила, которая могла бы действовать между частицами темной материи — «темная сила», — ведет себя совсем не так, как ожидалось. Вместо усиления роста галактик и скоплений она, по-видимому, подавляет формирование крупномасштабной структуры Вселенной. Это ставит под сомнение одну из популярных попыток объяснить расхождения между космологическими наблюдениями и предсказаниями Стандартной космологической модели.

Скопление «Пуля» долго считалось одним из главных доказательств существования темной материи. Теперь же ученые заявили, что часть загадочной «пропавшей» массы может оказаться вовсе не экзотической субстанцией, а обычным веществом, которое астрономы до сих пор недооценивали. Открытие не отменяет существование темной материи, но может изменить представления о том, какую роль она играет в формировании крупнейших структур Вселенной.

Открытие трех межзвездных объектов заставило астрономов задуматься о неожиданном источнике массы в Млечном Пути. Авторы нового исследования показали, что космические странники, прилетающие из глубин Галактики, могут быть не только свидетелями ее истории, но и важным компонентом ее общей массы.

Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.

Крупнейший анализ данных гравитационных волн помог поставить под сомнение одну из самых необычных гипотез космологии. Выяснилось, что первичные черные дыры почти наверняка не могут составлять значительную часть темной материи. Это важно, поскольку они десятилетиями считались одними из наиболее необычных и при этом проверяемых кандидатов на роль невидимой массы Вселенной.

Могла ли темная материя оставить след в гравитационных волнах? Задавшись этим вопросом, физики заявили, что в сигналах от слияния черных дыр, регистрируемых с помощью детекторов LIGO, VIRGO и KAGRA, могут скрываться признаки особо легких скалярных частиц — одних из возможных кандидатов на роль темной материи.

Темная материя может «светиться» по-разному в зависимости от того, где именно во Вселенной находится галактика. Ученые показали, что космическая среда способна менять ожидаемые сигналы ее аннигиляции на десятки процентов. Это важно, поскольку такие сигналы — один из немногих способов поиска этой загадочной субстанции.

Чтобы понять, как формируются галактики, скопления и сама структура Вселенной, ученые открыли доступ к одной из крупнейших космологических симуляций в истории — FLAMINGO. Модель поможет точнее изучить природу темной материи и темной энергии, от которых зависит эволюция всего космоса.

Российские физики предложили экспериментальную программу, которая поможет разобраться в самых важных вопросах мироздания. Речь идет об измерении электрического дипольного момента (ЭДМ) — гипотетической характеристики элементарных частиц, которая отражает неоднородность распределения внутри них положительного и отрицательного зарядов и поиске темной материи. В работе приняли участие ученые из Московского физико-технического института, НИЯУ МИФИ, Института ядерных исследований РАН, Института теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН и Объединенного института ядерных исследований.

Астрономы предложили новую гипотезу, способную объяснить странную аномалию в наблюдениях гамма-излучения в Млечном Пути. Но речь не идет об открытии новой формы темной материи, а лишь о еще одной модели в длинном ряду предположений о том, из чего она может состоять и как ведет себя.

Распределение невидимой материи вокруг сливающихся черных дыр и в космическом пространстве способно искажать форму гравитационных волн, которые ученые ловят с помощью интерферометров. К такому выводу астрофизики пришли, проанализировав потенциальное влияние темной материи на движение компактных объектов и распространение гравитационных сигналов.

Слушатели узнают, как физики пытаются обнаружить темную материю или даже создать ее в лабораторных условиях.

Группа ученых представила расчеты, по которым события в центре Млечного Пути можно объяснить без черной дыры. Правда, с физической точки зрения новое объяснение существенно более экзотично — настолько, что возникает вопрос о его соответствии бритве Оккама.

Астрономы разработали детальную карту распределения массы на участке неба COSMOS-Web. На ней показана гипотетическая темная материя, составляющая примерно 85% всей материи во Вселенной и ответственная за формирование галактик и крупных космических структур. Таким образом, ученые смогли рассмотреть «скелет» космической паутины и показать, как темная и обычная материя формируют Вселенную.

Исследователи впервые получили неопровержимые доказательства квантового феномена, который оставался лишь теоретическим предсказанием почти столетие. Это открытие дало науке принципиально новый инструмент для охоты за частицами темной материи, невидимой для обычных детекторов.

В космосе наблюдают облако водорода массой с целую галактику, но в нем нет или почти нет звезд. При этом, по оценкам, объект возник на самых ранних этапах эволюции Вселенной. Ученые задались вопросом, почему все это вещество за долгие миллиарды лет так и не пригодилось для формирования хотя бы карликовой галактики. Они пришли к выводу, что этого не позволила темная материя.

Слушатели узнают о том, что такое темная материя.

Большой коллектив российских ученых из ведущих физических институтов Москвы, Нижнего Новгорода, Сарова и Санкт-Петербурга представил амбициозный проект нового эксперимента по поиску аксионов — гипотетических частиц, считающихся одними из главных кандидатов на роль темной материи. Предложенная установка, получившая название «Космологический Аксионный Саровский Галоскоп» (CASH), будет использовать уникальные однофотонные детекторы на основе джозефсоновских переходов, что позволит ей преодолеть фундаментальный квантовый предел чувствительности и достичь рекордных показателей в ранее неисследованной области масс. Этот прорыв может наконец пролить свет на природу загадочной субстанции, составляющей более 80% всей материи во Вселенной.

Исследователи представили Flagship 2 — крупнейшую в истории симуляцию Вселенной. Она насчитывает более 3,4 миллиарда галактик и включает свыше 400 параметров для каждой из них — от яркости и положения до формы и скорости. Эта «виртуальная песочница» позволит воспроизвести данные, которые в ближайшие годы получит космическая обсерватория «Евклид».

Фундаментальные для Стандартной модели частицы, нейтрино, не имеют в ее рамках массы. Эксперименты и наблюдения показали, что на самом деле масса у нейтрино есть. В новой работе физики объяснили, что этот эффект нельзя объяснить через скрытый сектор физики и темную материю.

В самом сердце Млечного Пути происходят необычные вещи. Там, где должны пульсировать древние, выгорающие светила, сверкают молодые, будто только что родившиеся звезды. Ученые долго ломали голову над этой загадкой. Теперь у них есть дерзкое объяснение.

Галактики — спутники Млечного Пути преимущественно представляют собой карликовые сфероидальные системы. Астрономам известно о существовании примерно 60 таких объектов, однако результаты нового исследования показали, что вокруг нашей Галактики могут вращаться до 100 «пропавших» спутников.

Если темная материя состоит из тяжелых частиц, она должна взаимодействовать с объектами, слишком легкими, чтобы стать настоящими звездами. При этом они все начнут светиться, став темными звездами, посчитали авторы новой научной работы.

Сотрудники Института физики микроструктур РАН (филиал ИПФ РАН) приняли участие в разработке детектора одиночных микроволновых фотонов и провели цикл измерений по исследованию статистики тепловых фотонов в лаборатории «Сверхпроводниковая наноэлектроника» Центра квантовых технологий в НГТУ. Ученым удалось впервые в мире зафиксировать одиночные фотоны в области 14 ГГц, имеющие тепловую природу.

Изучив распределение древних и плотных звездных систем в скоплении Персея, ученые наткнулись на уникальную галактику, которая практически полностью состоит из темной материи.

Вопрос о том, из чего состоит темная материя, — ключевой в понимании современной Вселенной. Основные гипотезы на этот счет в последние годы поставили под сомнение из-за самых разных наблюдений. Теперь к ним добавилось еще одно: поведение карликовых галактик во Вселенной в принципе несовместимо с моделью холодной темной материи, еще недавно бывшей общепринятой.

Астрономы долго считали небольшие сфероидальные галактики, гравитационно связанные с Млечным Путем, древними и «мертвыми» — то есть системами, лишенными газа и неспособными к звездообразованию. Однако недавно молодые светила возрастом до двух миллиардов лет обнаружили в гало нашей Галактики и в ее ближайших спутниках, что противоречит устоявшимся представлениям об эволюции этих систем.

Ученые догадываются о существовании темной материи только по косвенным признакам: благодаря гравитационному воздействию, которое темная материя оказывает на обычную. Теперь астрономы нашли первые зацепки, выяснилось, что эта загадочная субстанция может иметь необычную форму: возможно, она умеет «липнуть» к самой себе. Ключом к новой идее стала далекая система гравитационных линз, чья аномальная плотность не вписывается в привычные законы космоса. Если гипотеза подтвердится, человечеству придется пересмотреть фундаментальные представления о ткани мироздания.

Кандидатов в гипотетические темные звезды — светила, питающиеся не термоядерным синтезом, а аннигиляцией частиц темной материи — впервые обнаружили в 2023 году. Тогда астрономы располагали только фотометрическими данными. Авторы нового исследования проанализировали спектры этих объектов и показали, что они согласуются с теоретической моделью темных звезд.

С помощью радиотелескопа FAST астрономы заметили необычное облако нейтрального водорода недалеко от Млечного Пути. Оно может оказаться одним из первых убедительных кандидатов в темные галактики — гипотетические структуры, почти лишенные звезд, но содержащие газ и темную материю.

Астрономы рассмотрели редкий пример гравитационной линзы — галактику, которая исказила и увеличила изображения даже не одного, а как минимум двух скрытых за ней объектов. Выяснилось, что они, в свою очередь, позволили обнаружить нечто необычное в самой «линзе»: на окраине этой крупной галактики, похоже, скрывается массивный и плотный сгусток невидимой массы — возможно, темной материи. Если так, то это противоречит представлениям многих ученых о структуре «темного вещества» Вселенной.

Астрофизики предложили новый механизм формирования сверхмассивных черных дыр в первые эпохи существования Вселенной. Ключевую роль в этом процессе сыграла ультралегкая темная материя, которая генерировала ультрафиолетовое излучение, необходимое для коллапса газовых облаков.

Ученые исходят из предположения, что гипотетическое невидимое вещество влияет на обычное не только своей гравитацией. По их мнению, частицы темной материи могут сталкиваться с атомами внутри планет, и во время этих столкновений выделяется энергия. В результате, по расчетам, на Земле должна неуклонно сокращаться продолжительность суток: на 12 секунд каждые 100 лет.

Изучив данные, полученные с помощью космического телескопа «Евклид», астрономы обнаружили 2674 карликовые галактики — это объекты с низкой светимостью и массой. Разные формы и свойства «галактических малышей» помогут лучше понять процесс возникновения крупных систем.

Темной материи во Вселенной примерно в пять раз больше, чем привычного нам видимого вещества. По ее гравитационному воздействию ученые могут вычислить наличие и распределение темной материи, но увидеть ее саму или хотя бы рассчитать массу частиц пока не получается. Авторы новой работы показали, что необычное поведение газа в центре Галактики может быть следствием аннигиляции частиц темной материи — значит, можно вывести их массу.

Два десятка лет назад астрономы обнаружили, что у больших галактик есть маленькие, едва заметные спутники. Выяснилось, что у Млечного Пути их десятки, а у Туманности Андромеды — почти 20. Эти ультратусклые «карлики», сопровождающие гигантских хозяев, насыщены темной материей. В большинстве из них наблюдается раннее звездообразование. Находить спутники у крупных галактик помогают обзоры неба, такие как Археологическое исследование Пан-Андромеда (PAndAS). На сей раз из его архива «выудили» самую тусклую и компактную галактику-спутник.