Pokud si fyzici mysleli, že vědí o temné hmotě, pak je to to, že jelikož nevyzařuje žádný typ elektromagnetického záření, její částice nemohou interagovat s částicemi běžné hmoty, které tvoří planety, hvězdy a galaxie, s výjimkou gravitace.
Nová studie provedená vědci z Vyšší mezinárodní školy pro pokročilá studia (SISSA) v Itálii však poprvé nalezla důkazy o přímé interakci mezi těmito dvěma typy hmoty.
V nedávném článku publikovaném v 'Astronomy & Astrophysics' vědci ve skutečnosti naznačují, že ve středu spirálních galaxií je rozsáhlá vědecká oblast tvořená převážně částicemi temné hmoty v
které tyto částice interagují s částicemi běžné hmoty. Něco, co se dostalo do přímého rozporu s dominantními teoriemi.
Ve studii, kterou vedli Gauri Sharma a Paolo Salucci ze SISSA a Glen Van der Vev z Vídeňské univerzity, vědci zkoumali velké množství galaxií, od těch nejbližších k nám, které se nacházejí více než 7.000 miliard let. dálkové světlo.
Podle autorů tento nový výzkum představuje velký krok vpřed v našem chápání temné hmoty, nepolapitelné látky, o kterou se fyzici neúspěšně usilovali po celá desetiletí. Protože nevyzařuje žádné záření, nelze temnou hmotu přímo detekovat dalekohledy. Ale vědci vědí, že tam je, díky gravitačním účinkům, které má na běžnou hmotu, což můžeme vidět. Tmavý materiál, který je čtyřikrát hojnější než materiál tvořící hvězdy a galaxie, je považován za „kostru“ vesmíru. Bez něj by galaxie a velké struktury, které pozorujeme, nemohly existovat.
"Jeho dominantní přítomnost ve všech galaxiích - vysvětluje Gauri Sharma - pochází ze skutečnosti, že se hvězdy a plynný vodík pohybují, jako by byly řízeny neviditelným prvkem." A až dosud se pokusy o pozorování tohoto „prvku“ zaměřovaly na blízké galaxie.
Porovnejte starověké galaxie
„Nicméně pokračuje výzkumník, v této studii se poprvé pokoušíme pozorovat a určit rozložení hmoty spirálních galaxií se stejnou morfologií jako ty nejbližší, ale mnohem dále, až do vzdálenosti 7.000 XNUMX milionů. světelných let
Paolo Salucci ze své strany dodává, že „studiem pohybu hvězd v přibližně 300 vzdálených galaxiích jsme zjistili, že tyto objekty mají také halo hmoty a že počínaje středem galaxie má toto halo skutečně temné oblast, ve které je jeho hustota konstantní. Vlastnost, kterou mimochodem pozoroval již při střízlivých studiích blízkých galaxií, z nichž některé byly také dílem SISSA.
Stále větší a větší
Nový výzkum odhalil, že tato centrální oblast měla něco zcela neočekávaného a nepředvídaného v takzvaném „standardním modelu kosmologie“. Pro Sharmu „v důsledku kontrastu mezi vlastnostmi blízkých a vzdálených spirálních galaxií, tedy mezi současnými galaxiemi a jejich
předchůdci před sedmi tisíciletími jsme mohli vidět, že naše jediná nevysvětlitelná oblast s konstantní hustotou temné hmoty existuje, ale také že její rozměry se postupem času zvětšují, jako by tyto oblasti podléhaly procesu rozpínání a zřeďování. Něco velmi obtížného vysvětlit, pokud, jak předpovídá současná teorie, neexistuje žádná interakce mezi částicemi temné hmoty a částicemi běžné hmoty.
"V našem výzkumu - dodává Sharma - nabízíme důkazy o interakci mezi temnou hmotou a běžnou hmotou, která postupem času pomalu vytváří oblast konstantní hustoty od středu galaxie směrem ven." Ale je toho víc.
"Překvapivě," vysvětluje Salucci, "tato oblast s konstantní hustotou se časem rozšiřuje. Je to velmi pomalý proces, ale neúprosný. Nejjednodušším vysvětlením je, že brzy, když se galaxie formuje, rozložení temné hmoty ve sférickém halo odpovídá předpovědi teorie s vrcholem hustoty uprostřed. Následně se vytvořil galaktický disk, který charakterizuje spirální galaxie, obklopený halo částic extrémně hustého tmavnoucího materiálu. V průběhu času interakční efekt, který navrhujeme, znamená, že tyto částice byly zachyceny hvězdami nebo jinak vyvrženy směrem k vnějším okrajům galaxie, úměrně času a nakonec dosáhly částic galaktického hvězdného disku, jak popisujeme v článku.
"Výsledky studie - uzavírá Sharma - vyvolávají důležité otázky pro alternativní scénáře, které popisují částice temné hmoty (kromě Lambda-CDM, dominantní teorie), jako je horká temná hmota, interaktivní temná hmota a ultralehká temná hmota".
Podle výzkumníků vlastnosti velmi vzdálených galaxií v prostoru a čase "nabízejí kosmologům skutečnou bránu k tomu, aby konečně slyšeli tajemství temné hmoty."
