Физики предложили новое объяснение структуре темной материи - по их мнению она состоит не из элементарных частиц, а из своего рода темных атомов. Темная материя представляет собой загадочную субстанцию, которая составляет значительную часть всей материи во Вселенной. Считается, что она не участвует в электромагнитном взаимодействии, однако участвует в гравитационном. Согласно одной из самых распространенных теорий, кандидатами на роль частиц темной материи являются слабо взаимодействующие массивные частицы (Weakly Interactive Massive Particles, WIMP).

В рамках новой теории ученые предлагают, что частицы темной материи не являются элементарными частицами. Вместо этого их нужно рассматривать как темные атомы, состоящие из темных протонов и темных электронов, которые удерживаются в атоме темным аналогом электромагнетизма.

Подобный подход позволяет объяснить результаты, полученные итальянским экспериментом DAMA, который проходил с 1996 по 2002 годы. В рамках этого эксперимента ученые установили, что в результате взаимодействия WIMP нарушается закон сохранения энергии. Новая теория позволяет объяснить это нарушение тем, что часть энергии уходит на темные внутриатомные взаимодействия.

Сами исследователи признают, что их теория далеко не идеальна. Так, например, чтобы избежать противоречий, ученым приходится предполагать, что гало ионизированной и обычной темной материи отличаются по форме.

Совсем недавно ученым удалось объяснить загадочное распределение электронов и позитронов в космическом излучении без привлечения темной материи. Данное распределение считалось одним из главных доказательств того, что загадочная субстанция состоит из слабо взаимодействующих массивных частиц.

Статья ученых еще не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org. Краткое изложение препринта приводит physicsworld.com.