Исследователи считают, что все три загадки могут быть связаны с одним явлением — способностью частиц темной материи взаимодействовать друг с другом. В отличие от стандартной модели, где темная материя практически не сталкивается сама с собой, новая теория предполагает обмен энергией и образование сверхплотных областей.

Одной из главных аномалий стало чрезвычайно плотное скопление материи в системе JVAS B1938+666, обнаруженное благодаря эффекту гравитационного линзирования. Еще одним примером стал звездный поток GD-1 в Млечном Пути, на котором заметен странный разрыв, словно через него прошло невидимое массивное тело. Похожие вопросы вызывает и скопление Fornax 6.

Самовзаимодействующая темная материя может объяснить сразу три космические загадки
На изображении JVAS B1938+666 черное кольцо и центральная точка показывают инфракрасное изображение далекой галактики, искаженное гравитационным линзированием. Оранжевое излучение показывает радиоволны от той же системы.

Авторы исследования считают, что самовзаимодействующая темная материя способна формировать плотные компактные ядра, которые естественным образом объясняют подобные структуры. По словам физика Хай-Бо Ю, разница между обычной и самовзаимодействующей темной материей похожа на разницу между толпой людей, которые игнорируют друг друга, и толпой, где все постоянно сталкиваются.

Пока новая модель остается гипотезой, однако она хорошо согласуется сразу с несколькими наблюдаемыми аномалиями, которые раньше не удавалось объяснить в рамках стандартной космологической модели. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.