Mørk materie ... Hvis det ikke kan sees, hvordan vet vi at det er der? Hvis det ikke var for virkningene av tyngdekraften, ville vi ikke gjort det. Men hvordan det oppfører seg og hvordan det er distribuert i et av de største kosmiske kryptogrammer av alle. Selv med ny forskning ser det ut til å være flere spørsmål enn svar!
"Etter å ha fullført denne studien, vet vi mindre om mørk materie enn vi gjorde før," sa hovedforfatter Matt Walker, en Hubble-stipendiat ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Det er generelt akseptert at universet vårt hovedsakelig er sammensatt av mørk materie og mørk energi. Av de førstnevnte anses det for å være "kalde", staselige eksotiske partikler som samles sammen gjennom gravitasjon. Når de utvikler seg, tiltrekker disse "klumpene" av mørk materie seg deretter "normal" materie som danner dagens galakstrukturer. Gjennom datamodellering har astronomer simulert denne vekstprosessen som konkluderer med at galaktiske sentre skal være tette med mørk materie. Imidlertid er disse modellene ikke i samsvar med funnene. Ved å måle to dverggalakser har forskere funnet en jevn fordeling i stedet.
Våre målinger er i strid med en grunnleggende prediksjon om strukturen av kald mørk materie i dverggalakser. Med mindre eller før teoretikere kan endre denne forutsigelsen, er kald mørk materie ikke i samsvar med våre observasjonsdata, ”uttalte Walker.
Hvorfor studere en dverg i stedet for en spiral? I dette tilfellet er dverggalaksen en perfekt kandidat på grunn av sammensetningen - 99% mørk materie og 1% stjerner. Walker og hans medforfatter Jorge Penarrubia (University of Cambridge, Storbritannia) valgte to representanter i nærheten - dvergene Fornax og Sculptor - for deres studie. Sammenlignet med Melkeveiens estimerte 400 milliarder stjerner, er dette paret gjennomsnittlig rundt 10 millioner i stedet. Dette gjorde det mulig for teamet å ta en omfattende prøve på rundt 1500 til 2500 stjerner for beliggenhet, hastighet og grunnleggende kjemisk sammensetning. Men selv til et redusert beløp, er denne typen stjernekontoer ikke akkurat enkel å velge.
"Stjerner i en dverggalakse svermer som bier i en bikube i stedet for å bevege seg i fine, sirkulære baner som en spiralgalakse," forklarte Penarrubia. "Det gjør det mye mer utfordrende å bestemme fordelingen av mørk materie."
Hva teamet fant var noe overraskende. I følge modelleringsteknikkene skal mørk materie ha klumpet seg inn i kjernen. I stedet fant de det jevnt fordelt over en avstand på flere hundre lysår på tvers.
"Hvis en dverggalakse var en fersken, sier den standard kosmologiske modellen at vi burde finne en mørk sak" grop "i sentrum. I stedet er de to første dverggalakseene vi studerte som pitless fersken, sier Penarrubia.
Det antas at samhandling mellom normal og mørk materie kan være ansvarlig for distribusjonen, men datasimuleringene sier at det ikke skulle skje med en dverg. Nye spørsmål til nye funn? Ja. Denne åpenbaringen kan antyde at mørk materie ikke alltid er "kald" og at den kan påvirkes av normal materie på uventede måter.
Original historiekilde: Harvard Smithsonian Center for Astrophysics News Release. For videre lesning: En metode for å måle (skråninger av) masseprofilene til dvergkuleformede galakser.
