Flere nyheter om mørk materie denne uken: Ved å analysere lys fra dverggalakser som går i bane rundt Melkeveien, mener forskere at de har oppdaget minimumsmassen for galakser i universet - 10 millioner ganger solens masse. Denne massen kan være den minste kjente byggeblokken av det mystiske, usynlige stoffet kalt mørk materie. Stjerner som dannes i disse byggesteinene klumper seg sammen og blir til galakser. Forskere vet veldig lite om de mikroskopiske egenskapene til mørk materie, selv om det utgjør omtrent fem-seksdeler av all materie i universet. "Ved å kjenne til denne minste galaksmassen, kan vi bedre forstå hvordan mørk materie oppfører seg, noe som er viktig for en dag å lære hvordan universet og livet vårt slik vi vet det ble til," sa Louis Strigari, hovedforfatter av denne studien fra University of California, Irvine.
Mørk materie styrer veksten av struktur i universet. Uten den ville galakser som vår egen Melkevei ikke eksistere. Forskere vet hvordan mørk materiens tyngdekraft tiltrekker seg normal materie og får galakser til å danne seg. De mistenker også at små galakser smelter sammen over tid for å skape større galakser som Melkeveien vår.
De minste kjente galaksene, kalt dverggalakser, varierer sterkt i lysstyrke, fra 1000 ganger solens lyshet til 10 millioner ganger solens lysstyrke. Minst 22 av disse dverggalakseene er kjent for å bane rundt Melkeveien. UCI-forskere studerte 18 av dem ved hjelp av data hentet med Keck-teleskopet på Hawaii og Magellan-teleskopet i Chile, med mål om å beregne massene deres. Ved å analysere stjerners lys i hver galakse, bestemte de hvor fort stjernene beveget seg. Ved å bruke disse hastighetene beregnet de massen til hver galakse.
Forskerne forventet at massene ville variere, med den lyseste galaksen som veide mest og den svakeste galaksen som veier minst. Men overraskende nok hadde alle dverggalakser den samme massen - 10 millioner ganger solens masse.
Manoj Kaplinghat, en medforfatter og professor i fysikk og astronomi ved UCI, forklarer dette funnet ved hjelp av en analogi der mennesker spiller rollen som mørk materie.
”Anta at du er en romvesen som flyr over jorden og identifiserer urbane områder fra lyskonsentrasjonen om natten. Ut fra lysets lyshet kan du for eksempel anta at flere mennesker bor i Los Angeles enn i Mumbai, men dette er ikke tilfelle, sier Kaplinghat. â € hatDet vi har oppdaget er mer ekstrem og ligner på å si at alle metroområder, selv de som knapt er synlige om natten for romvesenene, har en befolkning på rundt 10 millioner.â €
Siden dverggalakser for det meste er mørk materie - er forholdet mellom mørk materie og normal materie så stort som 10.000 til en - avslører oppdagelsen av minimumsmasse en grunnleggende egenskap av mørk materie.
â € œVi er begeistret fordi disse galaksene er praktisk talt usynlige, men likevel inneholder en enorm mengde mørk materie, sier James Bullock, en studieforfatter og direktør for UCIs Center for Cosmology. â € œDette hjelper oss å bedre forstå partikkelen som utgjør mørk materie, og den lærer oss noe om hvordan galakser dannes i universet. "
Forskerne sier at det kan finnes klumper av mørk materie som ikke inneholder stjerner. De eneste mørkstoffklumpene de kan oppdage akkurat nå er de som er opplyst av stjerner.
Forskere håper å lære om mørk materiens mikroskopiske egenskaper når Large Hadron Collider i Sveits blir i drift senere i år. Enheten vil akselerere to stråler med kjerner i en ring i motsatte retninger og deretter smelle dem sammen for å gjenskape forhold like etter Big Bang. Ved å gjøre dette håper forskere å lage den mørke materiepartikkelen i laboratoriet for første gang.
Kilde: University of California, Irvine
