В продължение на почти 20 години сблъскалите се галактики в галактическия куп Куршум се считаха за основното доказателство за съществуването на тъмна материя. Новите наблюдения на космическия телескоп „Джеймс Уеб“ обаче поставиха този извод под съмнение. Международна група изследователи откри, че странните гравитационни ефекти в това струпване могат да бъдат обяснени изобщо без да се прибягва до тъмна материя.
Купът Куршум, разположен на около 3,7 млрд. светлинни години от Земята, е резултат от грандиозна катастрофа, случила се преди около 4 млрд. години. Два галактически купа, всеки от които се е състоял от стотици галактики, са се сблъскали със скорост над 2500 км/с. По време на сблъсъка огромните облаци от горещ междугалактичен газ, съставляващи основната част от видимата маса на куповете, са се нагрели и са забавили скоростта си. Днес тези газови облаци ярко светят в рентгеновия диапазон и изглеждат като размазани розови петна на снимките, направени от „Уеб“.
Въпреки това, докато газовите облаци са се забавяли, отделните галактики вътре в куповете са преминали една през друга практически без повреди, благодарение на огромните разстояния между звездите. В резултат на това галактиките са се отделили от своя газ. В стандартната теория за тъмната материя това отделяне се обяснява с факта, че тъмната материя, без да изпитва триене, е преминала през сблъсъка по същия начин, както и галактиките, и е останала там, където трябва да се намира невидимата маса. На класическата илюстрация на купа Куршум газът е показан в розово, а разпределението на хипотетичната тъмна материя – в синьо, като тези две структури са явно изместени една спрямо друга.
Проблемът с гравитационното линзиранеНовите данни от обсерваторията „Джеймс Уеб“ обаче разкриха несъответствие, съобщава Universe Today. Самите галактични купове, въпреки относително малката си маса, демонстрират изключително силен ефект на гравитационно линзиране – те изкривяват светлината на по-далечните галактики, превръщайки изображенията им в изкривени полумесеци. Междувременно масивните облаци от горещ газ, в които би трябвало да е съсредоточена основната част от видимата материя, проявяват много по-слаб ефект на гравитационно лещиране.
Преразглеждане на космическите модели
Това несъответствие дълго време се тълкуваше като доказателство, че галактиките съдържат тъмна материя. Новият анализ предполага друга възможност: ефектът на гравитационното линзиране може да се обясни просто с огромното количество звезди и компактните звездни остатъци — неутронни звезди и черни дупки, които астрономите успяха да преброят много по-точно с помощта на телескопа „Уеб“.
Тази алтернативна интерпретация се вписва идеално в модифицираната нютонова динамика (MOND) — спорен космологичен модел, който изобщо не използва тъмна материя. MOND предполага, че в космически мащаби гравитацията се държи по различен начин, което премахва необходимостта от невидима материя. Досега MOND се считаше за маргинална теория именно защото не можеше да обясни особеностите на купа Куршум. Но, както посочи водещият изследовател Дун Чжан от Университета в Бон, неутронните звезди и черните дупки, както и тъмната материя, могат да бъдат открити само косвено, чрез гравитацията. В хипотезата MOND те до известна степен заместват тъмната материя.
Съавторът на изследването Павел Крупа добави, че дори ако останем в рамките на стандартния модел, предполагащ съществуването на тъмна материя, постулираното количество на това вещество би трябвало да се намали приблизително наполовина, ако се вземат предвид неутронните звезди и черните дупки.
Резултатите от работата на учените показват, че купът Куршум, който дълго време се считаше за най-силния аргумент в полза на съществуването на тъмна материя, вече не е такъв.