Nie jest niczym zaskakującym, że większa część masy występującej we wszechświecie najwyraźniej jest powiązana z materią, której nie możemy dostrzec gołym okiem. To właśnie stąd wzięła się koncepcja ciemnej materii. Problem polega na tym, że na jej istnienie wskazują jedynie interakcje grawitacyjne z widzialną materia. Innych dowodów brak, przez co astrofizycy mają twardy orzech do zgryzienia.
Czytaj też: Grupa galaktyk podważa zasadność kluczowego modelu wszechświata. Czym wyróżniają się te obiekty?
Poza tym hipoteza ciemnej materii złożonej z cząstek, które nie oddziałują ze światem, ma problem z wyjaśnieniem stosunkowo niskich gęstości jąder galaktyk. Modele sugerowałyby raczej odwrotny scenariusz, w którym występująca tam gęstość jest wysoka. Jak to zrozumieć? Być może cząstki ciemnej materii są wyjątkowo lekkie. Chodzi o wartości miliardy razy mniejsze od najlżejszej cząstki znanej nauce, czyli neutrina.
I to właśnie takie hipotetyczne cząstki miałyby tworzyć wspomnianą rozmytą materię. Szczegóły nowej koncepcji zostały zaprezentowane w artykule mającym formie preprintu. Autorzy publikacji opisują, że badane przez nich cząstki (a w zasadzie wyobrażane sobie) mają na tyle niskie masy, że ich natura fal kwantowych przejawia się dopiero w skalach makroskopowych czy wręcz galaktycznych. W takich okolicznościach miałyby istnieć ogromne skupiska niewidzialnej materii.
Wyniki symulacji sugerują, jakoby w centrum Drogi Mlecznej oraz innych galaktyk mogła znajdować się tzw. rozmyta ciemna materia
Tym sposobem mówilibyśmy o strukturach mających rozmiary liczone w tysiącach lat świetlnych. Mimo to nadal miałyby niskie masy ze względu na właściwości tworzących je cząstek. Wyobraźmy sobie scenariusz, w którym odpowiadają one za większą część masy galaktyk, tworząc ich jądra, ale jednocześnie nie generując zbyt wysokich gęstości.
Oczywiście taka materia nie byłaby jedyną, czego najlepszym dowodem jesteśmy my sami – złożeni z widzialnej materii. Takowa może okazać się kluczem do zrozumienia istotny jej niewidzialnego odpowiednika. Do uzyskania odpowiedzi na najważniejsze pytania potrzeba informacji na temat interakcji między widzialną i niewidzialną materią. W ramach modelowania autorzy ostatnich badań stworzyli symulację, w której występowała wysoka zawartość rozmytej materii oraz niższa materii mającej postać gazu.
Czytaj też: Coś w kosmosie eksplodowało z ogromną jasnością. Naukowcy dostrzegli istotny szczegół
Symulacje poświęcone przebiegowi ewolucji obu tych składników wykazały, iż relatywnie szybko rozmyta ciemna materia skupiła się w centrum. Gaz zaczął z czasem się z nią mieszać, przez co powstała gwiazda określana mianem fermionowo-bozonowej. Taki obiekt miałby nawet 10 000 lat świetlnych średnicy i byłby w zasadzie niewidoczny dla ludzkiego oka. Uzyskany rezultat mógłby pokrywać się z przewidywaniami dotyczącymi jąder galaktyk, dlatego będzie potrzeba dodatkowych symulacji, aby porównać przewidywania z rzeczywistą sytuacją.