Sötét anyag… Ha nem látható, akkor honnan tudjuk, hogy ott van? Ha nem a gravitáció hatásai lennének, akkor nem lennénk. De hogyan viselkedik és hogyan oszlik el az egyik legnagyobb kozmikus kriptogramban. Úgy tűnik, hogy még az új kutatásokkal kapcsolatban több kérdés is van, mint válasz!
„A tanulmány befejezése után kevesebbet tudunk a sötét anyagról, mint korábban” - mondta Matt Walker, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ Hubble munkatársának vezető szerzője.
Általánosan elfogadott, hogy világegyetemünk túlnyomórészt sötét anyagból és sötét energiából áll. Az előbbiből „hideg”, impozáns egzotikus részecskéknek tekintik őket, amelyek gravitáció útján összeolvadnak. A fejlődés során ezek a sötét anyag „összecsomódik”, majd vonzza a „normál” anyagot, amely a mai galaxis szerkezeteket képezi. A csillagászok számítógépes modellezéssel szimulálták ezt a növekedési folyamatot, amely arra a következtetésre jutott, hogy a galaktikus központoknak sűrűnek kell lenniük a sötét anyaggal. Ezek a modellek azonban nem felelnek meg a megállapításoknak. Két törpe galaxis mérésével a tudósok egyenletes eloszlást találtak.
„Méréseink ellentmondnak egy alapvető előrejelzésnek a törpe galaxisok hideg sötét anyagának szerkezetéről. Hacsak, vagy amíg az elméleti tudósok nem módosíthatják ezt a jóslatot, a hideg sötét anyag nincs összhangban a megfigyelési adatokkal ”- nyilatkozta Walker.
Miért érdemes egy törpe spirál helyett tanulmányozni? Ebben az esetben a törpe galaxis összetétele miatt tökéletes jelölt - 99% sötét anyag és 1% csillag. Walker és társszerzője, Jorge Penarrubia (Cambridge-i Egyetem, Egyesült Királyság) két közeli képviselőt - a Fornax és a szobrász törpéket - választottak tanulmányaikhoz. Összehasonlítva a Tejút 400 milliárd csillaggal becsült csillagával, ez a pár átlagban körülbelül 10 millió. Ez lehetővé tette a csapat számára, hogy körülbelül 1500-2500 csillagból álló átfogó mintát vegyen a hely, a sebesség és az alapvető kémiai összetétel szempontjából. De még alacsonyabb összeg mellett sem ez a csillagok elszámolása nem pontosan könnyű.
"A csillagok egy törpe galaxisban rajzolódnak, mint a méhek a méhkasban, ahelyett, hogy szép, kör alakú pályákon mozognának, mint egy spirális galaxis" - magyarázta Penarrubia. "Ez sokkal nagyobb kihívást jelent a sötét anyag eloszlásának meghatározásakor."
Amit a csapat talált, kissé meglepő. A modellezési technikák szerint a sötét anyagnak össze kellett volna csapódnia a magjában. Ehelyett azt találták, hogy egyenletesen eloszlik egy távolságban, amely több száz fényévet mér át.
„Ha egy törpe galaxis őszibarack lenne, akkor a szokásos kozmológiai modell szerint a sötét anyag„ gödörét ”kell találnunk középpontjában. Ehelyett az első két törpe galaxis, amelyet megvizsgáltunk, olyan, mint a bántalmazott őszibarack ”- mondta Penarrubia.
Feltételezzük, hogy a normál és a sötét anyag közötti kölcsönhatások felelősek lehetnek az eloszlásért, ám a számítógépes szimulációk szerint ez nem fordulhat elő egy törpével. Új lekérdezések az új megállapításokhoz? Igen. Ez a kinyilatkoztatás arra utalhat, hogy a sötét anyag nem mindig „hideg”, és hogy a normál anyag váratlan módon befolyásolhatja.
Eredeti történet forrása: Harvard Smithsonian Asztrofizikai Központ sajtóközlemény. További olvasáshoz: A törpe gömbölyű galaxisok tömegprofiljainak (lejtőinek) mérési módszere.
