Prípad tmavej hmoty sa stále viac zamotáva

19.10.2011 11:49
trpasličia galaxia
Ilustrácia znázorňuje trpasličiu galaxiu pri pohľade z hypotetickej exoplanéty. Nová štúdia zistila, že tmavá hmota v galaxiách nie je hustejšia v strede, čo je v rozpore so štandardným kozmologickým modelom známym ako lambda-CDM. Autor:

Ako všetky galaxie aj naša Mliečna cesta je domovom zvláštnej substancie zvanej tmavá hmota. Tmavá hmota je neviditeľná a vieme o nej len vďaka jej gravitačnej sile. Bez tmavej hmoty by sa všetky hviezdy rozpŕchli po vesmíre. Povaha tmavej hmoty je však veľkou záhadou a nový výskum túto záhadu ešte prehĺbil. "Po dokončení tejto štúdie vieme o tmavej hmote ešte menej ako predtým," uviedol Matt Walker z Harvard-Smithonian centra pre astrofyziku.

Štandardný kozmologický model opisuje vesmír, ktorému dominuje tmavá energia a tmavá hmota. Väčšina astronómov predpokladá, že tmavá hmota pozostáva z chladných a pomalých exotických častíc, ktoré spolu držia vďaka gravitačnému ťahu. Postupom času tieto zhluky tmavej hmoty rástli a pritiahli normálnu hmotu, vďaka čomu vznikli galaxie, ako ich poznáme dnes. Kozmológovia na simuláciu tohto procesu používajú supervýkonné počítače a podľa ich modelov by tmavá hmota mala byť najhustejšia v strede galaxií. Podľa nových meraní dvoch trpasličích galaxií je však tmavá hmota rozložená rovnomerne, čo naznačuje, že štandardný kozmologický model je zrejme chybný.

„Naše merania sú v rozpore s klasickou predstavou o štruktúre studenej tmavej hmoty v trpasličích galaxiách,“ hovorí Walker. Trpasličie galaxie sú až z 99 percent tvorené tmavou hmotou a normálna hmota, napríklad hviezdy, tvorí len jedno percento. Vďaka tomuto nepomeru sú trpasličie galaxie vhodné na výskum tmavej hmoty.

Walker a jeho kolega Jorge Pe?arrubia z Univerzity v Cambridgei analyzovali distribúciu tmavej hmoty v trpasličích galaxiách Fornax a Sculpter, v ktorých sa nachádza len zhruba milión hviezd. V celej našej Galaxii je ich asi 400 miliárd. Vedci zmerali umiestnenie, rýchlosť a základné chemické zloženie 2¤500 hviezd v trpasličích galaxiách.

„Hviezdy v trpasličej galaxii sa zhlukujú podobne ako včely do roja a nepohybujú sa po pekných cirkulárnych orbitách ako v špirálovej galaxii,“ vysvetľuje Pe?arrubia. Ich merania ukázali, že v oboch prípadoch je tmavá hmota rozložená rovnomerne po celom relatívne veľkom regióne s priemerom niekoľkých stoviek svetelných rokov. Je to v úplnom rozpore s predpokladom, že hustota tmavej hmoty sa smerom k centru galaxie prudko zvyšuje.

„Ak by trpasličia galaxia bola broskyňa, tak v jej strede by sme podľa štandardného kozmologického modelu mali nájsť tvrdé jadro tmavej hmoty. Namiesto toho to však vyzerá tak, že trpasličie galaxie sú broskyne bez kôstky,“ pokračuje Pe?arrubia.
Niektorí vedci uviedli, že interakcie medzi normálnou a tmavou hmotou ju mohli rovnomerne roztiahnuť. S tým však súčasné simulácie vôbec nepočítajú. Podľa novej štúdie teda normálna hmota vplýva na tmavú hmotu oveľa viac, ako sa dosiaľ predpokladalo, alebo tmavá hmota nie je studená a pomalá. Vedci dúfajú, že pravdu o povahe tmavej hmoty sa dozvedia skúmaním ďalších trpasličích galaxií, v ktorých je podiel tmavej hmoty ešte vyšší ako 99 percent. Výsledky výskumu Walker a Pe?arrubia zverejnili v časopise The Astrophysical Journal.

© AUTORSKÉ PRÁVA VYHRADENÉ

Sleduj najnovšie články na našom Facebooku
Ponuky zo Zľavy.Pravda.sk