Hubbleovo orbitálne observatórium urobilo neobvyklé fotografie veľkých zhlukov galaxií, ktorých obyvatelia sa pri pohybe okolo spoločného centra hmoty „otriasajú“, čo naznačuje prítomnosť neznámych vlastností v správaní temnej hmoty, uvádza sa v článku publikovanom v časopise MNRAS.
"Zistili sme, že najjasnejšie galaxie v takých zhlukoch sa" chvejú ", keď sa pohybujú okolo bodu, kde sa nahromadila tmavá hmota. To znamená, že hustota tmavej hmoty v strede zhluku nie je taká vysoká, ako predpovedajú súčasné teórie, ale oveľa nižšia. To všetko naznačuje, že v strednej časti klastrov je prítomná nejaká exotická forma tmavej hmoty, “uviedol David Harvey z Federálnej polytechnickej školy vo švajčiarskom Lausanne.
Vedci dlho verili, že vesmír sa skladá z hmoty, ktorú vidíme a ktorá tvorí základ všetkých hviezd, čiernych dier, hmlovín, prachových zhlukov a planét. Prvé pozorovania rýchlosti pohybu hviezd v blízkych galaxiách ale ukázali, že hviezdy na ich okraji sa v nich pohybujú neuveriteľne vysokou rýchlosťou, ktorá bola asi 10-krát vyššia, ako ukázali výpočty založené na hmotnosti všetkých hviezd v nich.
Dôvodom podľa dnešných vedcov bola takzvaná temná hmota - záhadná látka, ktorá predstavuje asi 75% hmotnosti hmoty vo vesmíre. Typicky má každá galaxia asi 8 - 10 krát viac tmavej hmoty ako jej viditeľný bratranec a táto tmavá hmota drží hviezdy na svojom mieste a zabraňuje ich rozptylu.
Dnes sú takmer všetci vedci presvedčení o existencii temnej hmoty, ale jej vlastnosti, okrem zjavného gravitačného vplyvu na galaxie a zhluky galaxií, zostávajú medzi astrofyzikmi a kozmológmi aj naďalej záhadou a predmetom polemík. Vedci dlho predpokladali, že je zložená z veľmi ťažkých a „studených“častíc - „slapov“, ktoré sa okrem prilákania viditeľných zhlukov hmoty nijako neprejavujú.
Neúspešné hľadanie „WIMP“v posledných dvoch desaťročiach viedlo mnohých teoretikov k domnienke, že temná hmota môže byť v skutočnosti „ľahká a nadýchaná“a pozostáva z takzvaných osí - ultraľahkých častíc, ktoré majú podobnú hmotnosť a vlastnosti ako neutrína. Iní vedci zase tvrdia, že tmavá hmota môže pozostávať z niekoľkých rôznych zložiek, z ktorých jedna alebo viac sa môže postupne rozpadať.
Harvey a jeho kolegovia našli prvé stopy po existencii takýchto exotických foriem temnej hmoty pozorovaním pomocou Hubbla desiatich najväčších zhlukov galaxií v bezprostrednej blízkosti Mliečnej dráhy, ktorých hmotnosť presahuje Slnko asi 100 biliónovkrát.
Vedcov zaujímali dve veci - to, ako boli galaxie rozmiestnené po celej kupe ako celku a ako sa najjasnejší obyvatelia týchto „hviezdnych rodín“pohybovali, keď sa v nich objavili noví členovia. Na odhalenie týchto vlastností zhlukov astronómovia vypočítali pomocou virtuálnych počítačov správanie svojich virtuálnych kolegov a potom porovnali, ako sa zhodujú skutočné fotografie a výsledky simulácie.
Propagačné video:
Ukázalo sa, že trajektórie pohybu všetkých veľkých a jasných galaxií v týchto desiatich zhlukoch sa nezhodovali s tým, čo ukázali teoretické výpočty - neustále „strácali smer“a „chveli sa“, otáčali sa okolo spoločného centra hmoty a nepohybovali sa striktne priamočiaro. ako predpovedala teória.
Takéto chvenie, ako sa teraz domnievajú Harvey a jeho kolegovia, bolo spôsobené skutočnosťou, že v centrách týchto zhlukov nie je jedno, ale niekoľko „jadier“superhustých zhlukov tmavej hmoty. Ich existenciu nepredpovedajú klasické kozmologické teórie popisujúce vlastnosti tejto záhadnej látky, a ak sa potvrdí objav HST, potom budú môcť vedci po prvýkrát hovoriť o objave prvých skutočných stôp „novej fyziky“.