Ako postoji nešto što su fizičari mislili da znaju o tamnoj materiji, to je da, budući da ne emituje nikakvu vrstu elektromagnetnog zračenja, njene čestice ne bi mogle stupiti u interakciju s česticama obične materije koje formiraju planete, zvijezde i galaksije, osim kroz gravitacije.
Ali nova studija koju su sproveli naučnici na Visokoj međunarodnoj školi za napredne studije (SISSA), u Italiji, pronašla je, po prvi put, dokaze o direktnoj interakciji između dve vrste materije.
U nedavnom članku objavljenom u 'Astronomy & Astrophysics', istraživači sugeriraju da u centru spiralnih galaksija postoji ogromna naučna regija sastavljena uglavnom od čestica tamne materije u
na koje te čestice stupaju u interakciju sa česticama obične materije. Nešto što je došlo u direktan sukob sa dominantnim teorijama.
U studiji, koju su vodili Gauri Sharma i Paolo Salucci iz SISSA-e i Glen Van der Vev sa Univerziteta u Beču, istraživači su ispitali veliki broj galaksija, od onih najbližih našim koje se nalaze više od 7.000 milijardi godina. daljinsko svjetlo.
Prema riječima autora, ovo novo istraživanje predstavlja veliki korak naprijed u našem razumijevanju tamne materije, neuhvatljive supstance koju fizičari neuspješno pokušavaju desetljećima. Budući da ne emituje nikakvo zračenje, tamna materija se ne može direktno detektovati teleskopima. Ali naučnici znaju da je tu zbog gravitacionih efekata koje ima na običnu materiju, što možemo da vidimo. Četiri puta bogatiji od materijala koji je formirao zvijezde i galaksije, tamni materijal se smatra 'kosturom' Univerzuma. Bez toga, galaksije i velike strukture koje posmatramo ne bi mogle postojati.
"Njegovo dominantno prisustvo u svim galaksijama - objašnjava Gauri Sharma - proizlazi iz činjenice da se zvijezde i vodonik kreću kao da njima upravlja nevidljivi element". I do sada su se pokušaji promatranja tog 'elementa' fokusirali na obližnje galaksije.
Uporedite drevne galaksije
“Međutim, nastavlja istraživač, u ovoj studiji pokušavamo po prvi put da promatramo i odredimo raspodjelu mase spiralnih galaksija iste morfologije kao i najbliže, ali mnogo dalje, do udaljenosti od 7.000 miliona. svjetlosnih godina
Paolo Salucci sa svoje strane dodaje da „proučavajući kretanje zvijezda u otprilike 300 udaljenih galaksija, otkrili smo da ovi objekti također imaju oreol materije i da, počevši od centra galaksije, ovaj oreol zaista ima tamni oblasti u kojoj je njegova gustina konstantna. Uzgred, karakteristika koju je već uočio u trezvenim studijama obližnjih galaksija, od kojih su neke također djelo SISSA-e.
Postaje sve veći i veći
Novo istraživanje je otkrilo da je ova centralna regija imala nešto potpuno neočekivano i nepredviđeno u takozvanom 'standardnom modelu kosmologije'. Za Šarmu, "kao rezultat kontrasta između svojstava obližnjih i udaljenih spiralnih galaksija, odnosno između trenutnih galaksija i njihovih
precima od prije sedam milenijuma, mogli smo vidjeti da postoji naša jedina neobjašnjiva regija sa konstantnom gustinom tamne materije, ali i da se njene dimenzije vremenom povećavaju, kao da su ti regioni podvrgnuti procesu širenja i razrjeđivanja.” Nešto vrlo teško za objasniti ako, kako je predviđeno trenutnom teorijom, ne postoji interakcija između čestica tamne materije i čestica obične materije.
"U našem istraživanju - dodaje Sharma - nudimo dokaze o interakciji između tamne materije i obične materije koja, tokom vremena, polako gradi područje konstantne gustine od centra galaksije prema van." Ali ima još toga.
"Iznenađujuće," objašnjava Salucci, "ova regija sa konstantnom gustinom se širi s vremenom. To je veoma spor proces, ali neumoljiv. Najjednostavnije objašnjenje je da rano, kada se galaksija formira, distribucija tamne materije u sfernom oreolu odgovara predviđanju teorije, sa vrhom gustine u centru. Nakon toga, formiran je galaktički disk koji karakterizira spiralne galaksije, okružen oreolom čestica izuzetno gustog materijala zatamnjenja. Vremenom, efekat interakcije koji predlažemo znači da su te čestice bile zarobljene od strane zvijezda, ili su izbačene prema vanjskim dijelovima galaksije, proporcionalno s vremenom i konačno dosegle čestice galaktičkog zvjezdanog diska, kao što opisujemo u članku.
"Rezultati studije - zaključuje Sharma - postavljaju važna pitanja za alternativne scenarije koji opisuju čestice tamne materije (osim Lambda-CDM, dominantne teorije), kao što su vruća tamna materija, interaktivna tamna materija i ultralagana tamna materija".
Prema istraživačima, svojstva veoma udaljenih galaksija u prostoru i vremenu "nude kosmolozima pravu kapiju da konačno čuju misterije tamne materije".
