Forskere prøver å forstå den usynlige og hypotetiske ‘mørke materien’ - de tingene som vi vet eksisterer på grunn av dens gravitasjonspåvirkning på saken vi kan se. Men en ny studie forutsier at galakser som vår egen Melkevei også inneholder en disk av mørk materie. Ved å bruke resultatene fra en superdatasimulering, sier forskere fra University of Zurich og University of Central Lancashire at hvis mørk materie faktisk bor som en disk i en galakse, kan det tillate fysikere å oppdage og identifisere arten av mørk materie for den første gangen.
Fysikere mener mørk materie utgjør 22% av massen til universet (sammenlignet med 4% av normal substans og 74% som utgjør den mystiske "energien til dykeenergi"). Men til tross for dens gjennomgripende innflytelse, er det ingen som er sikker på hva mørk materie består av.
Denne "standard" -teorien om mørk materie er basert på superdatasimuleringer som modellerer gravitasjonspåvirkningen fra den mørke materien alene. Det nye verket inkluderer gravitasjonspåvirkning fra stjernene og gassen som også utgjør vår Galaxy.
Stjerner og gass antas å ha satt seg ned i disker ganske tidlig i universets liv, og dette påvirket hvordan mindre mørke materiehaloer dannet seg. Teamets resultater antyder at de fleste klumper av mørk materie i vår lokalitet slo seg sammen for å danne en glorie rundt Melkeveien. Men de største klumpene ble fortrinnsvis dratt mot den galaktiske disken og ble deretter revet fra hverandre, og skapte en disk med mørk materie i vår Galaxy.
"Den mørke disken har bare omtrent halvparten av tettheten av mørkstoff-glorie, og det er derfor ingen har sett den før," sa hovedforfatter Justin Read. Til tross for den lave tettheten, har disken dramatiske implikasjoner for deteksjonen av mørk materie her på jorden, til tross for at den er liten.
Jorden og sola beveger seg rundt 220 kilometer i sekundet langs en nesten sirkulær bane rundt sentrum av vår galakse. Siden mørke materie-glorie ikke roterer, føles det fra et jordbasert perspektiv som om vi har en "vind" med mørk materie som strømmer mot oss i stor fart. Derimot er "vind" fra den mørke disken mye tregere enn fra glorie fordi disken samroterer med jorden.
"Det er som å sitte i bilen din på motorveien og bevege deg hundre kilometer i timen", sa teammedlem Dr. Victor Debattista. ”Det føles som om alle de andre bilene står stille fordi de beveger seg med samme hastighet.”
Denne overfloden av mørkstoffpartikler med lav hastighet, sier vitenskapsteamet, kan være en ekte velsignelse for forskere fordi det er mer sannsynlig at de gir en respons i detektorer av mørk materie enn partikler som beveger seg raskt. "Aktuelle detektorer kan ikke skille disse sakte bevegelige partikler fra annen bakgrunn" ikke noe ”, sier professor Laura Baudis, en samarbeidspartner ved University of Zurich og en av de ledende etterforskerne for XENON direkte deteksjonseksperiment, som er lokalisert ved Gran Sasso Underground Laboratory i Italia. â € “Men XENON100-detektoren som vi slår på akkurat nå, er mye mer følsom. For mange populære mørkstoffpartikkelkandidater vil den kunne se noe om den er der. ”
I så fall er det mulig at den mørke disken kan oppdages direkte i nærmeste fremtid.
Kilder: Monthly Notices paper, Royal Astronomical Society
