További hír a sötét anyagról ezen a héten: A Tejút körül keringő törpe galaxisok fényének elemzésével a tudósok úgy vélik, hogy felfedezték az univerzumban a galaxisok minimális tömegét - a Nap tömegének tízmilliószorosát. Ez a tömeg lehet a sötét anyagnak nevezett titokzatos, láthatatlan anyag legkisebb ismert „építőeleme”. Az ezekben az építőelemekben képződő csillagok összecsukódnak és galaxisokká alakulnak. A tudósok nagyon keveset tudnak a sötét anyag mikroszkopikus tulajdonságairól, annak ellenére, hogy ez az univerzum összes anyagának körülbelül öthatodát teszi ki. „Ennek a minimális galaxis-tömegnek a megismerésével jobban megérthetjük, hogyan viselkedik a sötét anyag, ami elengedhetetlen ahhoz, hogy egy nap megtanuljuk az univerzumunk és az életünk, ahogyan tudjuk, amilyen volt” - mondta Louis Strigari, a tanulmány vezető szerzője a kaliforniai egyetemet, Irvine.
A sötét anyag az univerzum szerkezetének növekedését szabályozza. E nélkül nem lennének olyan galaxisok, mint a saját Tejútunk. A tudósok tudják, hogy a sötét anyag gravitáció hogyan vonzza a normál anyagot és a galaxisok kialakulását idézi elő. Azt is gyanítják, hogy a kis galaxisok idővel összeolvadnak, hogy nagyobb galaxisokat hozzanak létre, mint például a Tejút.
A törpe galaxisoknak nevezett legkisebb galaxisok fényereje nagyban különbözik, a nap fényerejének ezerszeresétől a nap 10 milliószorosához képest. Ezen törpe galaxisok közül legalább 22 ismert, hogy kering a Tejút körül. Az UCI tudósai közül 18-at tanulmányozták a hawaii Keck-távcsővel és a chilei Magellan-távcsővel kapott adatok felhasználásával, tömegük kiszámítása céljából. Az egyes galaxisok csillagfényének elemzésével meghatározták, milyen gyorsan mozognak a csillagok. E sebességek alapján kiszámították az egyes galaxisok tömegét.
A kutatók arra számítottak, hogy a tömegek változóak lesznek: a legfényesebb galaxis a legnagyobb, a leggyengébb galaxis pedig a legkevesebb. Meglepő módon azonban minden törpe galaxis tömege azonos volt - tízmilliószorosa a nap tömegének.
Manoj Kaplinghat, a tanulmány társszerzője, valamint az UCI fizika és csillagászat docense ezt a megállapítást olyan analógiával magyarázza, amelyben az emberek játszanak szerepet a sötét anyagban.
- Tegyük fel, hogy egy idegen vagy, aki a Föld felett repül, és azonosítja a városi területeket az éjszakai fénykoncentráció alapján. A fények fényereje alapján feltehetjük például, hogy Los Angelesben több ember él, mint Mumbaiban, de ez nem így van - mondta Kaplinghat. „Amit felfedeztünk, szélsőségesebb, és azt mondja, hogy minden metróövezetben, még azokon is, amelyek alig láthatók éjjel az idegenek számára, körülbelül 10 millió lakosa van.”
Mivel a törpe galaxisok többnyire sötét anyag - a sötét anyag és a normál anyag aránya 10 000-nél nagyobb - a minimális tömegű felfedezés feltárja a sötét anyag alapvető tulajdonságát.
"Izgatottak vagyunk, mert ezek a galaxisok gyakorlatilag láthatatlanok, ám óriási mennyiségű sötét anyagot tartalmaznak" - mondta James Bullock, az UCI Kozmológiai Központjának a tanulmány társszerzője és igazgatója. "Ez segít jobban megérteni a sötét anyagot alkotó részecskét, és megtanít nekünk a galaxisok kialakulásáról az univerzumban."
A tudósok szerint léteznek olyan sötét anyagcsomók, amelyek nem tartalmaznak csillagokat. Az egyetlen sötét anyag, amelyet a csillagok megvilágítanak, most felismerhetők.
A tudósok azt remélik, hogy megismerik a sötét anyag mikroszkopikus tulajdonságait, amikor a svájci nagy hadron ütköző az év későbbi üzembe helyezésével kezdődik. A készülék felgyorsítja a mag két sugárnyalábját egy gyűrűben, ellentétes irányban, majd összecsavarja őket, hogy helyreállítsák a körülményeket közvetlenül a Nagyrobbanás után. Ezzel a tudósok először reménykednek a sötét anyag részecskéinek a laboratóriumban történő létrehozásában.
Forrás: Kaliforniai Egyetem, Irvine
