Forró lehet a sötét anyag

A sötét anyag láthatatlan a hagyományos távcsövek számára. A kutatók viszont egybehangzóan állítják, hogy léteznie kell. A Cambridge-ben működő csillagászai intézet kutatóinak most sikerült meghatározni, hogyan helyezkedik el a térben a sötét anyag, és mekkora lehet a "hőmérséklete".

"Ez az első nyom arra vonatkozólag, hogy mi lehet ez az anyag. Első alkalommal látjuk a fizikai tulajdonságait" - idézte a BBC News Gerry Gilmore professzor szavait.

A tudomány rendkívül tájékozott a protonok és neutronok alkotta hétköznapi barion-anyag (Barionic matter) mibenlétével kapcsolatban. Viszont nagy nehézségekbe ütközik leírnia a kozmoszt nagyobbrészt alkotó sötét anyagot.

A csillagászok nem képesek közvetlenül felfedezni a sötét anyagot, mivel nem bocsát ki fényt vagy más sugárzást. A jelenléte viszont érzékelhető a galaxisok forgásán. Az ezeket alkotó csillagok ugyanis olyan gyorsan haladnak, hogy a hagyományos fizikai elvek szerint szét kellene repülniük, hacsak nem tartja őket fogva valamilyen láthatatlan anyag gravitációs vonzása.

Nagyon megfigyelték

Az ilyen megfigyelések alapján feltételezik, hogy a sötét anyag az univerzum tömegének több mint 95 százalékát adja. Most a cambridge-i kutatók új információkkal szolgáltak ezen a téren, amikor 12 törpegalaxist vizsgáltak, amelyek a Tejút szélét szegélyezik.

A világ legnagyobb távcsövein, köztük a chilei Very Large Telescope berendezésen több száz órányi kutatási időt vásároltak, hogy részletes 3D térképet készítsenek a galaxisokról. A vizsgálatok során a csillagok mozgása alapján igyekeztek a sötétanyag viselkedésére következtetni, illetve a súlyát pontosan megmérni.

Mintegy 7 ezer egyedi mérés segítségével a kutatók végül arra jutottak, hogy a megvizsgált törpegalaxisok mintegy 400-szor több sötét anyagot tartalmaznak, mint hétköznapi anyagot.

Sokkal forróbb

"A sötét anyag eloszlása köszönő viszonyban sincsen azzal, ami mostanáig a szakirodalomban olvasható volt a témában" - jelentette ki Gilmore. Hatalmas mennyiségben van jelen, akár a nap tömegének 30 milliószorosát is elérheti.

"Úgy tűnik, hogy 300 parsecnél (1000 fényévnél) kisebb helyet nem tud elfoglalni, az anyag egyszerűen nem engedi. Ez egyben utal a részecskék másodpercenként mintegy 9 kilométert elérő sebességére. Túl gyorsan mozognak ahhoz, hogy kisebb térbe lehessen őket tömöríteni. Ez az első tulajdonság a létezésen kívül, amit fel tudtunk deríteni" - jelentette ki a kutató.

A sebesség nagy meglepetésnek számít. A jelenlegi elméletek szerint a sötét anyag részecskéi hidegek, másodpercenként alig néhány millimétert mozognak. Az új eredmények szerint viszont forróak, elérhetik a 10 ezer fokot.

Ha ez a hőmérsékleti adat helytálló, annak rendkívüli következményei vannak a titokzatos részecskék utáni kutatásra. A forróbb sötét anyag nehezebbé teszi a kisebb galaxisok kialakulását, de javítja a legnagyobb struktúrák esélyeit, jelentette ki Bob Nichol, a Portsmouth egyetem kozmológiai és gravitációs intézetének professzora.