Malé spirálové galaxie nalezené v posledních letech porušují postuláty standardního modelu fyziky, protože temná hmota v nich musí nejen přitahovat viditelnou hmotu, ale také ji držet na místě jinými způsoby, podle článku publikovaného v časopise MNRAS.
„Tyto mini spirální galaxie by mohly být portálem, který nás vede do světa nové fyziky, který přesahuje standardní model a jeho vysvětlení temné hmoty a temné energie. Studovali jsme 36 z těchto galaxií, což stačí k tomu, abychom mohli vyvodit statistické závěry, a našli souvislost mezi strukturou obyčejné hmoty, která tvoří hvězdy a plyn, a podobnou vlastností její temné „sestry“, - řekl Paolo Salucci z institutu SISSA v Terstu (Itálie)).
Vědci dlouho věřili, že vesmír se skládá z hmoty, kterou vidíme, a která tvoří základ všech hvězd, černých děr, mlhovin, prachových shluků a planet. První pozorování rychlosti pohybu hvězd v blízkých galaxiích však ukázalo, že hvězdy na jejich okraji se pohybují neuvěřitelně vysokou rychlostí, asi 10krát vyšší, než se ukázalo ve výpočtech.
Důvodem bylo podle dnešních vědců takzvaná temná hmota - záhadná látka, která představuje asi 75% hmoty hmoty ve vesmíru. Každá galaxie má obvykle asi 8-10krát více temné hmoty než její viditelný „bratranec“, a tato temná hmota drží hvězdy na svém místě a zabraňuje jim „rozptylovat“.
Dnes, jak říká Salucci, téměř všichni vědci jsou přesvědčeni o existenci temné hmoty, ale její vlastnosti, kromě jejího zjevného gravitačního vlivu na galaxie a klastry galaxií, zůstávají tajemstvím a předmětem kontroverze mezi astrofyziky a kosmology. Většina vědců předpokládá, že částice temné hmoty, tzv. „Wimpy“, pravděpodobně nebudou interagovat s viditelnou hmotou jiným způsobem, s výjimkou gravitace.
Salucci a jeho kolegové našli první důkaz, že tomu tak není, když pozorovali nedávno objevené trpasličí galaxie v bezprostřední blízkosti Mléčné dráhy. Tyto galaxie jsou tvarem a vlastnostmi podobné Mléčné dráze, ale jsou desítky a dokonce stokrát menší než naše Galaxie.
Pozorování pohybu hvězd uvnitř a na okraji tří tuctů takových „mini-galaxií“odhalilo nepochopitelný jev - ukázalo se, že tvar shluků temné hmoty v takových hvězdných metropolích se shodoval s tím, jak vypadaly samotné galaxie.
Například, pokud je viditelná hmota v galaxii určité hmoty koncentrována na jednom místě, pak temná hmota udělá totéž. Podobně, pokud je galaxie silně „natažená“a hvězdy v ní jsou umístěny ve velké vzdálenosti od sebe, temná hmota zaujme podobný tvar. To je velmi silný efekt, který nelze vysvětlit pomocí standardního modelu fyziky, “vysvětluje Salucci.
Propagační video:
Jak vědec poznamenává, podobné účinky existují ve větších galaxiích, ale takové rozdělení temné hmoty v nich bylo dříve vysvětleno astrofyzikálními procesy, které lze popsat v rámci existujících představ o struktuře vesmíru. Další pozorování malých galaxií, doufá Salucci, nám pomůže přesně pochopit, jak je porušen standardní model a jaké vlastnosti má temná hmota.