A sötét anyag nyomozói alig tudnak valamit a sötét anyagról, de most ezt tudják: A régi galaxisok peremén másképp viselkedik, mint az újakban.
A sötét anyag az a cucc, amelyet nem látunk az univerzumban. Ez az univerzum tömegének legnagyobb részét teszi ki, de nem bocsát ki fényt. Mindazonáltal mindent vontat, gravitációval. Az univerzumban minden úgy működik, mintha nagy nehéz felhők vonzanák valamit, amit nem látunk. A csillagászok nem tudják, mi ez.
Ugyanakkor egy új cikk, amelyet a Királyi Csillagászati Társaság havi értesítései közzétételével január 3-án jelentettek meg, segíti ennek szűkítését.
A sötét anyag többsége, amelyről a tudósok tisztában vannak, "halosz" vagy felhőkben létezik a galaxisokban. De van egy probléma: Ezek a magok nem úgy viselkednek, ahogy kellene, a számítógépes szimulációk szerint.
Amikor a kutatók modellezik a sötét anyag halosz viselkedését, ezek a struktúrák általában bizonyos alakzatokat képeznek: a galaxisok középpontjában lévő sötét anyag sűrű gömbjeit, amelyeket homályos darabok veszik körül. A csillagászok ezt a sötét anyag "záró" eloszlásának hívják. De a valóságban sok galaxis úgy viselkedik, mintha sötét anyaguk kering a galaxis külső részein, egy "mag" körül, amely többé-kevésbé üres a láthatatlan anyagtól. A csillagászok ezt az eltérést "cusp-core" problémának hívják.
A cusp-core probléma népszerû magyarázata, az úgynevezett "Self Interacting Dark Matter" (SIDM) modell azt sugallja, hogy a sötét anyag nemcsak a fizikán kívül létezik, amelyet közvetlenül tudunk felismerni és megérteni, hanem a maga ismeretlen erőket használ. Ha a sötét anyag interakciója önmagával különbözik a közönséges anyaggal való interakciójától, akkor ez magyarázhatja, hogyan sikerült eljutni a galaxisok központjaitól széleik felé.
Ez a magyarázat azonban túl bonyolulttá teheti a dolgokat - javasolja az új tanulmány.
Egy másik erő a sötét anyagot kiengedheti a galaxisok központjából: a sötét anyag melegítése. Ez az intenzív energiára és szélre utal a csillagképződésből, amely a sötét anyagot kiengedi a galaxisok központjából (ahol a legtöbb új csillag képződik). De ennek a jelenségnek kevés közvetlen bizonyítéka van, és még ha létezik is, nem egyértelmű, hogy az ilyen hevítés elég erőteljes-e ahhoz, hogy megmagyarázza a sötét anyag eloszlásának modellei és a megfigyelések közötti eltérést.
Ez az új cikk azonban azt sugallja, hogy a sötét anyag melegítése a helyes magyarázat.
A szerzők 16 törpe galaxist tanulmányoztak, durván két kategóriába osztva: galaxisok, amelyek milliárd évvel ezelőtt abbahagyták a csillagok kialakulását, és azon galaxisok, amelyek a közelmúltban abbahagyták a csillagok kialakulását, vagy még mindig csillagokat képeznek.
A kutatók azt találták, hogy az idősebb, kevésbé aktív galaxisok hajlamosak a sötét anyag csúcsaira - középpontjukban sok sötét anyaggal rendelkező régiók. Az aktívabb galaxisok általában üres magokkal rendelkeznek.
Az új eredmények arra utalnak, hogy a sötét anyag melegítése valódi, és jelentős szerepet játszik a sötét anyag viselkedésében - írta a kutatók. Azoknak a galaxisoknak, amelyek már régen abbahagyták a csillagok kialakulását, kevesebb energiájuk volt ahhoz, hogy a sötét anyagot kivezetjék a galaktikus központból. Ezekben az esetekben a sötét anyag úgy viselkedett, ahogy az egyszerű modellek előre jelezik. Az aktívabb csillagképző galaxisok több hevítést hajtottak végre, és ez a sötét anyagot eltérítette a modellektől.
Ha ez a megállapítás helyes, szűkíti annak a lehetõségét, hogy mi lehet a sötét anyag, bár nem drámaian: Ennek csak olyannak kell lennie, amelyet felrobbantana egy galaxis központjában, sok új csillaggal. És ez az eredmény azt jelentheti, hogy felesleges mindenféle bizarr sötét anyag tulajdonságot javasolni az anyag viselkedésének magyarázata érdekében.
Ennek ellenére semmi sem biztos. A kutatók elismerték papírjukban, hogy a sötét anyag szimulálására szolgáló módszerekre támaszkodnak, amelyek némi kritika alá kerültek. Vannak más galaxisok is, amelyek tulajdonságai vannak valahol a csúcspont és a központi modell között, ami bonyolítja az új eredményeket.
Most azonban a sötét anyag nyomozói újabb bizonyítékokat tudnak megcélozni vörös karakterlánccal borított hirdetőtábláikkal.
