Впервые установлены строгие ограничения на темные акустические осцилляции по лесу Лайман-альфа
Астрофизики впервые установили строгие ограничения на темные акустические осцилляции (DAO) — возможные колебания в распределении темной материи на малых масштабах. Исследование, опубликованное в архиве препринтов arXiv, основано на данных леса Лайман-альфа — спектров поглощения далеких квазаров, которые позволяют изучать структуру межгалактического газа.
DAO возникают в моделях с взаимодействиями в темном секторе и проявляются как осцилляции в спектре мощности материи. До сих пор такие эффекты в основном исследовались по реликтовому излучению, но лес Лайман-альфа позволяет прощупать в 25 раз меньшие масштабы.
В работе использовался полный прямой метод моделирования леса Лайман-альфа с учетом сложной ковариации между DAO и другими параметрами. Для этого ученые применили эмулятор на основе глубокого обучения с kernel-методами, обученный на гидродинамических симуляциях.
Результаты показали, что не более 30% темной материи может формировать DAO с пиком на волновых числах менее 50 h Мпк?? (95% доверительный интервал). Это первое ограничение такого рода на малых масштабах.
Данные леса Лайман-альфа получены из наблюдений наземных телескопов и космической обсерватории. Авторы отмечают, что будущие наблюдения, особенно с новыми инструментами, позволят еще сильнее сузить возможные параметры DAO.
Исследование важно для понимания природы темной материи и возможных взаимодействий в скрытом секторе Вселенной. Оно накладывает серьезные ограничения на модели, предсказывающие значительные осцилляции на малых масштабах.
