Tamsiosios materijos detektyvai beveik nieko nežino apie tamsiąją medžiagą, tačiau dabar jie tai žino: Senųjų galaktikų pakraščiuose ji elgiasi kitaip nei naujose.
Tamsioji materija yra tai, ko mes negalime pamatyti visatoje. Tai sudaro didžiąją dalį visatos masės, tačiau neišskiria šviesos. Vis dėlto jis sunkiai tempia viską. Viskas Visatoje veikia taip, kaip ją traukia dideli sunkūs debesys to, ko negalime pamatyti. Astronomai tiesiog nėra tikri, kas tai yra.
Naujasis straipsnis, paskelbtas sausio 3 d. Žurnale „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“, vis dėlto padeda jį susiaurinti.
Didžioji dalis tamsiosios medžiagos, apie kurią žino mokslininkai, egzistuoja „halose“ arba debesyse galaktikose. Bet yra problema: Šios šerdys elgiasi ne taip, kaip turėtų, pagal kompiuterines simuliacijas.
Kai tyrinėtojai modeliuoja tamsiosios medžiagos halosų elgesį, šios struktūros paprastai formuoja tam tikras formas: tankius tamsiųjų medžiagų rutulius galaktikų centruose, apsuptus drumstų medžiagų gabalėlių. Astronomai tai vadina „kabliu“ tamsiosios medžiagos pasiskirstymu. Tačiau iš tikrųjų daugelis galaktikų elgiasi taip, tarsi jų tamsioji materija orbituotųsi galaktikos išorės pakraščiuose, aplink „branduolį“, kuris daugiau ar mažiau tuščias iš nematytos medžiagos. Astronomai šį neatitikimą vadina „pagrindinio šerdies“ problema.
Populiarus sambūvio problemos paaiškinimas, vadinamas „Savitai sąveikaujančios tamsiosios medžiagos“ (SIDM) modeliu, rodo, kad tamsiosios materijos egzistuoja ne tik fizikoje, kurią mes galime tiesiogiai aptikti ir suprasti, bet ir veikia. pats panaudodamas nežinomas jėgas. Jei tamsiosios medžiagos sąveika su savimi skiriasi nuo sąveikos su įprasta materija, tai galėtų paaiškinti, kaip jai pavyko nukeliauti iš galaktikų centrų link jų kraštų.
Bet šis paaiškinimas gali būti sudėtingas dalykas, rodo naujas tyrimas.
Kita jėga gali išstumti tamsiąją medžiagą iš galaktikų centro: tamsiosios medžiagos kaitinimas. Tai reiškia intensyvią energiją ir vėją, kurį sukelia žvaigždės, išstumiančios tamsiąją medžiagą iš galaktikų centrų (ten, kur formuojasi dauguma naujų žvaigždžių). Bet tiesioginių šio reiškinio įrodymų nėra, ir net jei tokių būtų, neaišku, ar toks kaitinimas būtų pakankamai galingas, kad paaiškintų tamsiosios medžiagos pasiskirstymo modelių neatitikimą ir tai, ką rodo stebėjimai.
Tačiau šiame naujame dokumente teigiama, kad tamsiosios medžiagos kaitinimas yra teisingas paaiškinimas.
Autoriai ištyrė 16 nykštukinių galaktikų, suskirstytų į dvi kategorijas: galaktikos, kurios prieš milijardus metų nustojo formuoti žvaigždes, ir galaktikos, kurios pastaruoju metu nustojo formuoti žvaigždes arba vis dar formuoja žvaigždes.
Tyrėjai išsiaiškino, kad senesnėse, mažiau aktyviose galaktikose buvo tamsiųjų medžiagų gabalai - regionai jų centruose, kuriuose yra daug tamsiosios medžiagos. Aktyvesnės galaktikos turėjo tuščius branduolius.
Nauji duomenys rodo, kad tamsiosios medžiagos kaitinimas yra tikras ir vaidina svarbų vaidmenį tam, kaip tamsioji medžiaga elgiasi, rašė tyrėjai. Galaktikos, kurios seniai nustojo formuoti žvaigždes, taip pat turėjo mažiau energijos išstumti tamsiąją medžiagą iš galaktikos centro. Tais atvejais tamsioji materija elgėsi taip, kaip prognozuoja paprasti modeliai. Aktyvesnės žvaigždes formuojančios galaktikos labiau kaitino ir tai padarė tamsiąją medžiagą nuo modelių.
Jei šis radinys yra teisingas, jis susiaurina galimybes, kokia galėtų būti tamsiosios materijos, nors ir ne dramatiškai: Tai tiesiog turi būti kažkas, kas būtų išpūsta iš galaktikos centro su daugybe naujų žvaigždžių. Šis rezultatas gali reikšti, kad nebūtina siūlyti visokių keistų tamsiosios medžiagos savybių, kad paaiškintumėte, kaip medžiaga elgiasi.
Vis dėlto dar nėra nieko aiškaus. Tyrėjai savo darbe pripažino, kad remiasi tamsiosios medžiagos modeliavimo metodais, kurie sulaukė tam tikros kritikos. Gali būti ir kitų galaktikų, turinčių savybių kažkur tarp gaubto ir pagrindinio modelio, o tai apsunkintų naujus radinius.
Šiuo metu tamsiųjų medžiagų detektyvai gali pateikti dar vieną įrodymą prie savo skelbimų lentų, uždengtų raudona eilute.
