Σκοτεινή ύλη… Αν δεν μπορεί να φανεί, πώς ξέρουμε ότι είναι εκεί; Εάν δεν ήταν για τα αποτελέσματα της βαρύτητας, δεν θα το κάναμε. Αλλά πώς συμπεριφέρεται και πώς διανέμεται σε ένα από τα μεγαλύτερα κοσμικά κρυπτογράμματα όλων. Ακόμα και με νέα έρευνα, φαίνεται να υπάρχουν περισσότερες ερωτήσεις παρά απαντήσεις!
«Μετά την ολοκλήρωση αυτής της μελέτης, γνωρίζουμε λιγότερα για τη σκοτεινή ύλη από ό, τι στο παρελθόν», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Matt Walker, συνεργάτης του Χαμπλ στο Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Είναι γενικά αποδεκτό ότι το Σύμπαν μας αποτελείται κυρίως από σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια. Από τα πρώτα, θεωρείται «κρύο», εντυπωσιακά εξωτικά σωματίδια που ενώνονται μέσω της βαρύτητας. Καθώς εξελίσσονται, αυτές οι «συστάδες» της σκοτεινής ύλης προσελκύουν τη «φυσιολογική» ύλη που σχηματίζει τις σημερινές γαλαξιακές δομές. Μέσω της μοντελοποίησης υπολογιστών, οι αστρονόμοι έχουν προσομοιώσει αυτήν τη διαδικασία ανάπτυξης που καταλήγει στο συμπέρασμα ότι τα γαλαξιακά κέντρα πρέπει να είναι πυκνά με σκοτεινή ύλη. Ωστόσο, αυτά τα μοντέλα δεν συμφωνούν με τα ευρήματα. Μετρώντας δύο νάνους γαλαξίες, οι επιστήμονες βρήκαν μια ομοιόμορφη κατανομή.
«Οι μετρήσεις μας έρχονται σε αντίθεση με μια βασική πρόβλεψη για τη δομή της ψυχρής σκοτεινής ύλης στους νάνους γαλαξίες. Εκτός και αν οι θεωρητικοί δεν μπορούν να τροποποιήσουν αυτήν την πρόβλεψη, η ψυχρή σκοτεινή ύλη δεν συνάδει με τα δεδομένα παρατήρησής μας », δήλωσε ο Walker.
Γιατί να μελετήσετε έναν νάνο αντί για μια σπείρα; Σε αυτήν την περίπτωση, ο νάνος γαλαξίας είναι τέλειος υποψήφιος λόγω της σύνθεσής του - 99% σκοτεινή ύλη και 1% αστέρια. Ο Walker και ο συν-συγγραφέας του Jorge Penarrubia (Πανεπιστήμιο του Cambridge του Ηνωμένου Βασιλείου) επέλεξαν δύο κοντινούς αντιπροσώπους - τους νάνους Fornax και Sculptor - για τη μελέτη τους. Σε σύγκριση με τα εκτιμώμενα 400 δισεκατομμύρια αστέρια του Γαλαξία, αυτό το ζευγάρι αντιστοιχεί κατά μέσο όρο περίπου 10 εκατομμύρια. Αυτό επέτρεψε στην ομάδα να λάβει ένα ολοκληρωμένο δείγμα από περίπου 1500 έως 2500 αστέρια για τοποθεσία, ταχύτητα και βασική χημική σύνθεση. Αλλά ακόμη και με μειωμένο ποσό, αυτός ο τύπος αστρικής λογιστικής δεν είναι ακριβώς εύκολος στην επιλογή.
«Τα αστέρια σε έναν νάνο γαλαξία σμήνη σαν μέλισσες σε μια κυψέλη αντί να κινούνται σε ωραίες, κυκλικές τροχιές σαν σπειροειδείς γαλαξίες», εξήγησε η Penarrubia. «Αυτό καθιστά πολύ πιο δύσκολο να καθοριστεί η κατανομή της σκοτεινής ύλης.»
Αυτό που βρήκε η ομάδα ήταν κάπως εκπληκτικό. Σύμφωνα με τις τεχνικές μοντελοποίησης, η σκοτεινή ύλη θα έπρεπε να είχε συσσωρευτεί στον πυρήνα. Αντ 'αυτού, το βρήκαν ομοιόμορφα κατανεμημένο σε απόσταση διαμέτρου εκατοντάδων ετών φωτός.
«Εάν ένας νάνος γαλαξίας ήταν ροδάκινο, το τυπικό κοσμολογικό μοντέλο λέει ότι πρέπει να βρούμε μια σκοτεινή ύλη« λάκκο »στο κέντρο. Αντ 'αυτού, οι δύο πρώτοι νάνοι γαλαξίες που μελετήσαμε είναι σαν άκαρπα ροδάκινα », δήλωσε η Penarrubia.
Υποτίθεται ότι οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ της κανονικής και της σκοτεινής ύλης μπορεί να είναι υπεύθυνες για τη διανομή, αλλά οι προσομοιώσεις του υπολογιστή λένε ότι δεν πρέπει να συμβεί σε έναν νάνο. Νέα ερωτήματα για νέα ευρήματα; Ναί. Αυτή η αποκάλυψη μπορεί να υποδηλώνει ότι η σκοτεινή ύλη δεν είναι πάντα «κρύα» και ότι θα μπορούσε να επηρεαστεί από την κανονική ύλη με απροσδόκητους τρόπους.
Πρωτότυπη Πηγή: Δελτίο Τύπου του Κέντρου Αστροφυσικής του Χάρβαρντ Σμιθσονιάν. Για περαιτέρω ανάγνωση: Μια μέθοδος μέτρησης (πλαγιές) των προφίλ μάζας των νάνων σφαιροειδών γαλαξιών.
