Hubble Orbiting Observatory on ottanut epätavallisia valokuvia suurista galaksiryhmistä, joiden asukkaat "vapisevat" liikkuessaan yhteisessä massakeskuksessa, mikä osoittaa tuntemattomien ominaisuuksien esiintymisen pimeän aineen käyttäytymisessä, MNRAS-lehdessä julkaistun artikkelin mukaan.
”Huomasimme, että sellaisissa klustereissa kirkkaimmat galaksit” värisevät”ja liikkuvat pisteessä, johon pimeä aine on kasautunut. Tämä tarkoittaa, että tumman aineen tiheys klusterin keskellä ei ole yhtä suuri kuin nykyisten teorioiden ennustama, mutta paljon pienempi. Kaikki tämä viittaa siihen, että klustereiden keskiosassa on jonkinlaista pimeän aineen eksoottista muotoa”, sanoi David Harvey liittovaltion ammattikorkeakoulusta Lausannessa, Sveitsissä.
Tutkijat uskoivat melko pitkään, että maailmankaikkeus koostuu näkemästämme aineista, joka muodostaa perustan kaikille tähdille, mustille aukoille, sumuille, pölyryhmille ja planeetoille. Ensimmäiset tähtien liikkumisnopeuden havainnot läheisissä galakseissa osoittivat, että niiden laitamilla olevat tähdet liikkuvat niissä mahdottoman suurella nopeudella, joka oli noin 10 kertaa suurempi kuin kaikkien niissä olevien tähtien massaan perustuvat laskelmat.
Syynä tähän oli nykypäivän tutkijoiden mukaan niin kutsuttu pimeä aine - salaperäinen aine, jonka osuus maailmankaikkeudessa on noin 75% aineen massasta. Tyypillisesti jokaisessa galaksissa on noin 8-10 kertaa enemmän pimeää ainetta kuin sen näkyvässä serkussa, ja tämä pimeä aine pitää tähdet paikallaan ja estää niiden leviämistä.
Nykyään melkein kaikki tutkijat ovat vakuuttuneita pimeän aineen olemassaolosta, mutta sen ominaisuudet sen ilmeisen gravitaatiovaikutuksen lisäksi galakseihin ja galaksijoukkoihin ovat edelleen mysteeri ja kiistan aihe astrofyysikoiden ja kosmologien keskuudessa. Pitkään tutkijat ovat olettaneet, että se koostuu supersankareista ja "kylmistä" hiukkasista - "wimpeistä", jotka eivät ilmene millään tavalla, paitsi houkuttelemalla näkyviä ainejoukkoja.
Viimeisten kahden vuosikymmenen aikana epäonnistunut "WIMP: ien" etsiminen on saanut monet teoreetikot uskomaan, että pimeä aine voi todella olla "vaalea ja pörröinen" ja koostua niin sanotuista aksioneista - ultrakevyistä hiukkasista, joiden massa ja ominaisuudet muistuttavat neutriinoja. Muut tutkijat puolestaan ehdottavat, että pimeä aine voi koostua useista eri komponenteista, joista yksi tai useampi voi vähitellen hajota.
Harvey ja hänen kollegansa löysivät ensimmäiset jäljet tällaisten pimeän aineen eksoottisten muotojen olemassaolosta havainnoimalla Hubblein avulla kymmenen suurinta galaksiryhmää Linnunradan välittömässä läheisyydessä, joiden massa ylittää auringon noin 100 biljoonaa kertaa.
Tutkijoita kiinnosti kaksi asiaa - miten galaksit jakautuivat koko ryhmittymään kokonaisuudessaan ja kuinka näiden "tähtiperheiden" kirkkaimmat asukkaat liikkuivat, kun niihin ilmestyi uusia jäseniä. Näiden klustereiden ominaisuuksien paljastamiseksi tähtitieteilijät laskivat virtuaalisten kollegoidensa käyttäytymisen supertietokoneiden avulla ja vertasivat sitten todellisten valokuvien ja simulaatiotulosten vastaavuutta.
Mainosvideo:
Kävi ilmi, että kaikkien näiden kymmenen joukon kaikkien suurten ja kirkkaiden galaksien liikeradat eivät olleet yhteneviä teoreettisten laskelmien kanssa - ne "eksyivät tiensä" ja "vapisivat" kiertäen yhteisen massakeskipisteen ympärillä eivätkä liikkuneet tiukasti suorassa linjassa. kuten teoria ennusti.
Tällainen vapina, kuten Harvey ja hänen kollegansa nyt uskovat, johtui siitä, että näiden klustereiden keskuksissa ei ole yhtä, vaan useita "ytimiä" erittäin tiheistä pimeän aineen ryhmistä. Niiden olemassaoloa ei ennusteta klassisissa kosmologisissa teorioissa, jotka kuvaavat tämän salaperäisen aineen ominaisuuksia, ja jos Hubble-löydös vahvistetaan, tutkijat voivat ensimmäistä kertaa puhua "uuden fysiikan" ensimmäisten todellisten jälkien löytämisestä.
