Observatorul Hubble Orbiting Observatory a realizat fotografii neobișnuite ale unor grupuri mari de galaxii ai căror locuitori „tremură” în timp ce se mișcă în jurul unui centru comun de masă, indicând prezența unor proprietăți necunoscute în comportamentul materiei întunecate, potrivit unui articol publicat în revista MNRAS.
„Am descoperit că cele mai strălucitoare galaxii din astfel de grupuri„ tremură”pe măsură ce se deplasează în jurul punctului în care s-a acumulat materia întunecată. Aceasta înseamnă că densitatea materiei întunecate din centrul clusterului nu este atât de mare pe cât prevăd teoriile actuale, ci mult mai mică. Toate acestea sugerează că o formă exotică de materie întunecată este prezentă în partea centrală a grupurilor”, a spus David Harvey de la Școala Politehnică Federală din Lausanne, Elveția.
Pentru o lungă perioadă de timp, oamenii de știință au crezut că universul constă din materia pe care o vedem și care stă la baza tuturor stelelor, găurilor negre, nebuloaselor, clusterelor de praf și planetelor. Dar primele observații ale vitezei stelelor din galaxiile din apropiere au arătat că stelele de la periferia lor se mișcă în ele cu o viteză imposibil de mare, care a fost de aproximativ 10 ori mai mare decât calculele bazate pe masele tuturor stelelor din ele.
Motivul pentru aceasta, potrivit oamenilor de știință de astăzi, a fost așa-numita materie întunecată - o substanță misterioasă, care reprezintă aproximativ 75% din masa materiei din Univers. De obicei, fiecare galaxie are de aproximativ 8-10 ori mai multă materie întunecată decât verișoara sa vizibilă, iar această materie întunecată ține stelele la locul lor și le împiedică să se împrăștie.
Astăzi, aproape toți oamenii de știință sunt convinși de existența materiei întunecate, dar proprietățile sale, pe lângă influența gravitațională evidentă asupra galaxiilor și grupurilor de galaxii, rămân un mister și un subiect de controversă în rândul astrofizicienilor și cosmologilor. Pentru o lungă perioadă de timp, oamenii de știință au presupus că este compus din particule supraîncărcate și „reci” - „wimps”, care nu se manifestă în niciun fel, cu excepția atragerii grupurilor vizibile de materie.
Căutarea nereușită a „WIMP-urilor” din ultimele două decenii i-a determinat pe mulți teoreticieni să creadă că materia întunecată poate fi de fapt „ușoară și pufoasă” și constă din așa-numitele axiuni - particule ultra-ușoare asemănătoare în masă și proprietăți cu neutrinii. La rândul lor, alți cercetători sugerează că materia întunecată poate consta din mai multe componente diferite, dintre care una sau mai multe se pot descompune treptat.
Harvey și colegii săi au găsit primele urme ale existenței unor astfel de forme exotice de materie întunecată, observând cu ajutorul Hubble pentru zece cele mai mari grupuri de galaxii din imediata apropiere a Căii Lactee, a cărei masă depășește Soarele cu aproximativ 100 de miliarde de ori.
Oamenii de știință au fost interesați de două lucruri - modul în care galaxiile au fost distribuite în întregul grup în ansamblu și modul în care cei mai strălucitori locuitori ai acestor „familii de stele” s-au mutat atunci când au apărut noi membri în ele. Pentru a dezvălui aceste proprietăți ale clusterelor, astronomii au calculat comportamentul omologilor lor virtuali folosind supercomputere și apoi au comparat modul în care se potriveau fotografiile reale și rezultatele simulării.
Video promotional:
S-a dovedit că traiectoriile mișcării tuturor galaxiilor mari și luminoase din aceste zece grupuri nu au coincis cu ceea ce au arătat calculele teoretice - s-au „pierdut în mod constant” și „au tremurat”, rotindu-se în jurul unui centru comun de masă și nu s-au mișcat strict în linie dreaptă. după cum a prezis teoria.
Un astfel de tremur, așa cum cred Harvey și colegii săi acum, s-a datorat faptului că în centrele acestor clustere nu există unul, ci mai multe „nuclee” de aglomerări superdense de materie întunecată. Existența lor nu este prezisă de teoriile cosmologice clasice care descriu proprietățile acestei substanțe misterioase și, dacă descoperirea lui Hubble este confirmată, atunci pentru prima dată oamenii de știință vor putea vorbi despre descoperirea primelor urme reale ale „noii fizici”.
