Temná hmota… Pokud to není vidět, jak víme, že je tam? Kdyby to nebylo kvůli účinkům gravitace, neměli bychom. Ale jak se chová a jak je distribuována v jednom z největších kosmických kryptogramů všech. I s novým výzkumem se zdá, že existuje více otázek než odpovědí!
"Po dokončení této studie víme o temné hmotě méně než předtím," řekl vedoucí autor Matt Walker, člen Hubble Fellow v Harvard-Smithsonianově centru pro astrofyziku.
Obecně se přijímá, že náš vesmír je složen převážně z temné hmoty a temné energie. První z nich je považován za „studené“, majestátní exotické částice, které se spojují gravitací. Jak se vyvíjí, pak tyto „shluky“ temné hmoty přitahují „normální“ hmotu, která tvoří současné galaxiové struktury. Prostřednictvím počítačového modelování astronomové simulovali tento růstový proces, který dospěl k závěru, že galaktická centra by měla být hustá s temnou hmotou. Tyto modely však nejsou v souladu se zjištěními. Měřením dvou trpaslicových galaxií našli vědci místo toho rovnoměrné rozdělení.
"Naše měření jsou v rozporu se základní předpovědí o struktuře chladné temné hmoty v trpasličích galaxiích." Dokud teoretici nemohou tuto predikci upravit, dokud studená temná hmota není v souladu s našimi pozorovacími údaji, “uvedl Walker.
Proč studovat trpaslíka místo spirály? V tomto případě je trpasličí galaxie dokonalým kandidátem díky svému složení - 99% temné hmoty a 1% hvězd. Walker a jeho spoluautor Jorge Penarrubia (University of Cambridge, UK) vybrali pro studium dva blízké zástupce - trpaslíky Fornaxu a sochaře. Ve srovnání s odhadem 400 miliard hvězd Mléčné dráhy tento průměr namísto toho činí okolo 10 milionů. To umožnilo týmu odebrat komplexní vzorek asi 1500 až 2500 hvězd na umístění, rychlost a základní chemické složení. Ale dokonce i ve sníženém množství není tento typ hvězdného účetnictví úplně snadný.
"Hvězdy v trpasličí galaxii rojí jako včely v úlu místo toho, aby se pohybovaly v pěkných kruhových drahách jako spirální galaxie," vysvětlila Penarrubia. "Proto je mnohem obtížnější určit rozdělení temné hmoty."
To, co tým našel, bylo poněkud překvapivé. Podle technik modelování by se temná hmota měla v jádru shlukovat. Místo toho zjistili, že jsou rovnoměrně rozloženy na vzdálenost měřící několik set světelných let napříč.
"Pokud by trpasličí galaxie byla broskev, standardní kosmologický model říká, že bychom měli ve středu najít" jámu "temné hmoty. Místo toho, první dvě trpasličí galaxie, které jsme studovali, jsou jako bezbožné broskve, “řekla Penarrubia.
Předpokládá se, že za distribuci mohou být zodpovědné interakce mezi normální a tmavou hmotou, ale počítačové simulace říkají, že by se to nemělo stát trpaslíkům. Nové dotazy k novým nálezům? Ano. Toto zjevení může naznačovat, že temná hmota není vždy „studená“ a že by ji mohla normální hmota ovlivnit neočekávaným způsobem.
Původní zdroj příběhu: Harvard Smithsonian Center for Astrophysics News Release. Pro další čtení: Metoda měření (svahy) hmotnostních profilů trpaslicových sféroidních galaxií.
