پژوهشگران مدرسه بین‌المللی مطالعات پیشرفته در ایتالیا به این نظر رسیده‌اند که ممکن است ماده تاریک نوعی ماده خودواکنش‌پذیر باشد.
این نتیجه‌گیری به‌دست آمده در تضاد با دیدگاه غالب است که معتقد است ماده تاریک شامل ذرات سردی است که هرگز با هیچ چیزی برخورد نمی‌کنند و تنها تحت تأثیر گرانش قرار می‌گیرند.
تحقیقات با بهره‌گیری از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری، شرایط درون ال‌گوردو (به زبان اسپانیایی: «مرد چاق»)، خوشه‌ای از کهکشان‌های بزرگ را در فاصله‌ی هفت میلیارد سال نوری از زمین، به دقت مورد بررسی قرار داده است.
محاسبات به‌دست آمده نشان می‌دهد که مدل استاندارد فیزیک قادر به توضیح تفاوت‌های مشاهده‌شده بین نقاط حداکثر چگالی ماده تاریک و دیگر اجزای بزرگ این خوشه نیست، اما با معرفی اصطلاح SIDM (ماده تاریک خودتعامل‌پذیر) می‌توان به درک بهتری از این پدیده رسید. این مدل فرض می‌کند که ذرات ماده تاریک از طریق برخورد با یکدیگر تبادل انرژی دارند.
ریکاردو والدارنینی، که سرپرستی این تحقیق را بر عهده داشت، اظهار کرد: باور عمومی این است که ماده تاریک از ذرات سردی تشکیل می‌شود که هیچگاه با دیگر مواد برخورد نمی‌کنند و فقط تحت تأثیر نیروی گرانشی قرار می‌گیرند. با این حال، کشفیاتی وجود دارد که نمی‌توان آن‌ها را به سادگی با مدل استاندارد توضیح داد.
اثبات ویژگی‌های برخوردی ماده تاریک و نظریه SIDM کار آسانی نیست. ولی در فاصله‌ای به طول سال‌های نوری از ما، آزمایشگاه‌های خاصی وجود دارند که می‌توانند به‌منظور بررسی این موضوع بسیار مؤثر واقع شوند – خوشه‌های عظیم کهکشان‌ها با جرم تقریباً ۱۰ تا ۱۵ برابر جرم خورشید، که ال‌گوردو یکی از بزرگ‌ترین این خوشه‌ها به شمار می‌رود.
بر اساس مدل استاندارد، در زمان ادغام خوشه‌های کهکشانی، گازهایی که بخشی از جرم کلی را تشکیل می‌دهند، رفتاری متفاوت از دیگر اجزای خوشه، مانند ماده تاریک و ساختارهای متراکم کهکشان‌ها از خود نشان می‌دهند. گاز مقداری از انرژی اولیه خود را از دست می‌دهد. بنابراین، پس از برخورد، نواحی متراکم‌تر گاز کوچک‌تر از مناطق متراکم‌تر ماده تاریک و کهکشان‌ها خواهند بود.
خوشه کهکشانی ال‌گوردو از دو زیرخوشه بزرگ تشکیل گردیده است: یکی در شمال غرب و دیگری در جنوب شرق. در خوشه جنوب شرقی، اوج تابش پرتو ایکس به‌دست‌آمده به‌نظر می‌رسد که در مقایسه با قله‌های ماده تاریک، افزایش یافته است. همچنین مرکز چگالی ماده تاریک در خوشه شمال غرب نسبت به مرکز جرم آن جابجا شده است. در این خوشه، بالاترین چگالی کهکشان‌ها در وسط خوشه واقع نشده است.
شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نتایج را تنها در صورت تعامل ماده تاریک با خود قابل توضیح دانسته‌اند.
با این حال، حتی در مدل SIDM که فعالیت ماده تاریک بیشتر از سطح پیش‌بینی‌شده توسط نظریه است، مشکلاتی وجود دارد.
این نتایج نشان می‌دهد که مدل‌های کنونی SIDM باید به عنوان تخمینی در نظر گرفته شوند و فرآیندهای فیزیکی بنیادی که فعل و انفعالات ماده تاریک را در ادغام‌های خوشه‌ای بزرگ توصیف می‌کنند، بسیار پیچیده‌تر از آن هستند که بتوان به‌راحتی با رویکردی مبتنی بر پراکندگی ذرات ماده تاریک به آن‌ها پرداخت.
منبع: naukatv.ru