Další zprávy o temné hmotě tento týden: Analýzou světla z trpasličích galaxií, které obíhají na Mléčné dráze, vědci věří, že objevili minimální hmotu pro galaxie ve vesmíru - 10 milionůkrát větší množství Slunce. Tato hmota by mohla být nejmenší známou „stavbou bloku“ tajemné neviditelné látky zvané temná hmota. Hvězdy, které se tvoří v těchto stavebních blocích, se shlukují a mění se v galaxie. Vědci vědí jen velmi málo o mikroskopických vlastnostech temné hmoty, i když představují přibližně pět šestin veškeré hmoty ve vesmíru. „Známe-li tuto minimální hmotu galaxie, můžeme lépe porozumět tomu, jak se chová temná hmota, což je zásadní pro to, abychom se jednoho dne naučili, jak se náš vesmír a život, jak víme, stalo,“ řekl Louis Strigari, hlavní autor této studie od University of California, Irvine.
Temná hmota řídí růst struktury ve vesmíru. Bez něj by galaxie jako naše vlastní Mléčná dráha neexistovaly. Vědci vědí, jak gravitační temná hmota přitahuje normální hmotu a způsobuje vznik galaxií. Také mají podezření, že malé galaxie se časem slučují a vytvářejí větší galaxie, jako je naše Mléčná dráha.
Nejmenší známé galaxie, nazývané trpasličí galaxie, se velmi liší jasem, od 1 000násobku svítivosti Slunce po 10 milionů krát svítivosti Slunce. Je známo, že nejméně 22 z těchto trpasličích galaxií obíhá Mléčnou dráhu. VCI vědci studovali 18 z nich pomocí dat získaných pomocí dalekohledu Keck na Havaji a dalekohledu Magellan v Chile, s cílem spočítat jejich hmotnosti. Analyzováním světla hvězd v každé galaxii určili, jak rychle se hvězdy pohybovaly. Pomocí těchto rychlostí vypočítali hmotnost každé galaxie.
Vědci očekávali, že se hmotnosti budou měnit, přičemž nejjasnější galaxie váží nejvíce a nejslabší galaxie váží nejméně. Překvapivě však všechny trpasličí galaxie měly stejnou hmotnost - 10 miliónů krát větší než slunce.
Manoj Kaplinghat, spoluautor studie a profesor fyziky a astronomie na UCI, vysvětluje toto zjištění pomocí analogie, ve které lidé hrají roli temné hmoty.
„Předpokládejme, že jste mimozemšťan létající nad Zemí a identifikující městské oblasti z koncentrace světel v noci. Z jasu světel můžete například usoudit, že v Los Angeles žije více lidí než v Bombaji, ale není tomu tak, řekl Kaplinghat. „Co jsme objevili, je extrémnější a podobné tomu, že všechny oblasti metra, dokonce i ty, které jsou pro cizince sotva viditelné v noci, mají asi 10 milionů obyvatel.“
Protože trpasličí galaxie jsou většinou temnou hmotou - poměr temné hmoty k normální hmotě je až 10 000 k jedné - objev minimální hmoty odhaluje základní vlastnost temné hmoty.
„Jsme nadšeni, protože tyto galaxie jsou prakticky neviditelné, přesto obsahují obrovské množství temné hmoty,“ řekl James Bullock, spoluautor studie a ředitel Centra pro kosmologii UCI. To nám pomáhá lépe porozumět částici, která tvoří temnou hmotu, a to nás učí něco o tom, jak se galaxie vytvářejí ve vesmíru.
Vědci tvrdí, že mohou existovat shluky temné hmoty, které neobsahují žádné hvězdy. Jediné shluky temné hmoty, které teď mohou detekovat, jsou ty, které jsou osvětleny hvězdami.
Vědci doufají, že se dozvědí o mikroskopických vlastnostech temné hmoty, až bude velký letoun Hadron ve Švýcarsku uveden do provozu koncem tohoto roku. Zařízení zrychlí dva paprsky jader v kruhu v opačných směrech a potom je zabouchne dohromady, aby znovu vytvořily podmínky těsně po Velkém třesku. Tímto způsobem vědci doufají, že poprvé vytvoří v laboratoři částici temné hmoty.
Zdroj: University of California, Irvine
