Hubbleova orbitální observatoř pořídila neobvyklé fotografie velkých kup galaxií, jejichž obyvatelé se „třesou“, když se pohybují kolem společného těžiště, což naznačuje přítomnost neznámých vlastností v chování temné hmoty, uvádí článek publikovaný v časopise MNRAS.
"Zjistili jsme, že nejjasnější galaxie v takových shlucích se" chvějí ", když se pohybují kolem bodu, kde se nahromadila temná hmota. To znamená, že hustota temné hmoty ve středu kupy není tak vysoká, jak předpovídají současné teorie, ale mnohem nižší. To vše naznačuje, že v centrální části klastrů existuje nějaká exotická forma temné hmoty, “uvedl David Harvey z Federální polytechnické školy ve švýcarském Lausanne.
Vědci po dlouhou dobu věřili, že vesmír se skládá z hmoty, kterou vidíme, a která tvoří základ všech hvězd, černých děr, mlhovin, shluků prachu a planet. Ale první pozorování rychlosti hvězd v blízkých galaxiích ukázalo, že se hvězdy na jejich okraji pohybují v nich neuvěřitelně vysokou rychlostí, která byla asi 10krát vyšší než výpočty založené na hmotnosti všech hvězd v nich.
Důvodem podle dnešních vědců byla 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 brání jim v rozptylu.
Dnes jsou téměř všichni vědci přesvědčeni o existenci temné hmoty, ale její vlastnosti, kromě zjevného gravitačního vlivu na galaxie a shluky galaxií, zůstávají mezi astrofyziky a kosmology i záhadou a předmětem kontroverzí. Vědci po dlouhou dobu předpokládali, že je složen z těžkých a „chladných“částic - „slapů“, které se nijak neprojevují, kromě přitahování viditelných shluků hmoty.
Neúspěšné hledání „WIMP“v posledních dvou desetiletích vedlo mnoho teoretiků k přesvědčení, že temná hmota může být ve skutečnosti „lehká a načechraná“a sestávat z takzvaných axií - ultralehkých částic podobných hmotou a vlastnostmi neutrinům. Jiní vědci zase naznačují, že temná hmota se může skládat z několika různých složek, z nichž jedna nebo více se může postupně rozpadat.
Harvey a jeho kolegové objevili první stopy po existenci takových exotických forem temné hmoty a pomocí HST pozorovali deset největších kup galaxií v bezprostřední blízkosti Mléčné dráhy, jejichž hmotnost přesahuje Slunce asi 100 bilionůkrát.
Vědci se zajímali o dvě věci - jak byly galaxie rozmístěny po celé kupě jako celek a jak se pohybovali nejjasnější obyvatelé těchto „hvězdných rodin“, když se v nich objevili noví členové. Aby astronomové odhalili tyto vlastnosti klastrů, vypočítali chování svých virtuálních protějšků pomocí superpočítačů a poté porovnali, jak se shodovaly skutečné fotografie a výsledky simulace.
Propagační video:
Ukázalo se, že trajektorie pohybu všech velkých a jasných galaxií v těchto deseti hvězdokupách se neshodovaly s tím, co ukázaly teoretické výpočty - neustále „ztrácely cestu“a „třásly se“, točily se kolem společného těžiště a nepohybovaly se striktně po přímce. jak předpovídala teorie.
Harvey a jeho kolegové se domnívají, že k takovému třesu došlo kvůli tomu, že v centrech těchto shluků není jedno, ale několik „jader“superhustých shluků temné hmoty. Jejich existenci nepředpovídají klasické kosmologické teorie popisující vlastnosti této záhadné látky a pokud se potvrdí objev HST, budou vědci vůbec poprvé moci hovořit o objevu prvních skutečných stop „nové fyziky“.