Przejdź do głównej zawartości

Ciemna materia może trafiać w odpowiednią nutę w małych galaktykach

Ciemna materia może się rozpraszać tylko wtedy, gdy osiągnie odpowiednią energię – informują naukowcy w nowym badaniu. Ich pomysł pomaga wyjaśnić, dlaczego galaktyki od tych najmniejszych po największe, mają kształty takie, jakie mają. 


Ciemna materia jest tajemniczą i nieznaną formą materii, która obejmuje ponad 80% materii w dzisiejszym Wszechświecie. Jej natura nie jest znana, ale uważa się, że jest odpowiedzialna za tworzenie się gwiazd i galaktyk poprzez przyciąganie grawitacyjne, które doprowadziło do naszego istnienia. 

Astronomowie już odkryli, że ciemna materia nie wydaje tak bardzo się zbierać razem w grupy, jak sugerują to symulacje. Jeżeli grawitacja jest jedyną siłą, która napędza ciemną materię, wtedy powinna ona stawać się bardzo gęsta w kierunku centrum galaktyki. Jednakże, szczególnie w małych, słabych galaktykach karłowatych, zwanych sferoidalnymi, ciemna materia nie wydaje się być tak gęsta w kierunku centrum, jak tego oczekiwano.  

Jeden problem z tym pomysłem polega na tym, że ciemna materia zdaje się gromadzić w większych układach, takich jak gromady galaktyk. Międzynarodowy zespół naukowców opracował wyjaśnienie, które może pomóc rozwiązać tę zagadkę i ujawnić, czym jest ciemna materia.

Według zespołu takim wyjaśnieniem jest rezonans. Jednak naukowcy nie byli przekonani co do tego, że tak prosty pomysł wyjaśniłby poprawnie dane. „Po pierwsze byliśmy trochę sceptyczni, że pomysł ten wyjaśni dane obserwacyjne. Ale kiedy spróbowaliśmy, zadziałało!” – mówi kolumbijski badacz Camilo Garcia Cely z Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY) w Niemczech.

Zespół uważa, że nie jest przypadkiem, że ciemna materia może trafić dokładnie w odpowiednią nutę.

„Istnieje wiele innych układów w przyrodzie, które pokazują podobne przypadki: w gwiazdach cząsteczki alfa rezonują z berylem, który z kolei rezonuje z węglem, tworząc klocki, które dały początek życiu na Ziemi. Podobny proces zachodzi w przypadku cząsteczek subatomowych zwanych phi” – mówi Garcia Cely.

„Może być to również znak, że nasz świat ma więcej wymiarów, niż widzimy. Jeżeli cząsteczka porusza się w dodatkowych wymiarach, ma energię. Nam, niewidzącym dodatkowych wymiarów, wydaje się, że energia jest faktycznie masą, dzięki równaniu Einsteina E=mc2. Być może niektóre cząsteczki poruszają się dwa razy szybciej, niż w dodatkowym wymiarze, dzięki czemu mają masę dwa razy taką, jak masa ciemnej materii” – mówi chiński fizyk Xiaoyong Chu z Austrian Academy of Sciences.

Kolejnym krokiem zespołu będzie znalezienie danych obserwacyjnych, które poprą tę teorię.

„Jeżeli jest to prawda, to przyszłe i bardziej szczegółowe obserwacje różnych galaktyk ujawnią, że rozpraszanie ciemnej materii w rzeczywistości zależy od jej prędkości” – mówi Hitoshi Murayama, autor pracy, prof. Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley oraz Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe Principal Investigator i jednocześnie lider oddzielnej, międzynarodowej grupy, która zamierza to zrobić, wykorzystując niedokończony jeszcze Prime Focus Spectrograph. Instrument zostanie zamontowany na teleskopie Subaru na Mauna Kea na Hawajach i będzie zdolny do pomiaru prędkości tysięcy gwiazd w karłowatych galaktyka sferoidalnych.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Popularne posty z tego bloga

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu.

Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu.
Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach.
Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz.
W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę. Naukowcy uważają, że źró…

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi.

Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego.
„Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy.
Do odkrycia naukowcy wykorzystali dane…

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne.


Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”.
Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przedstawiona przez b…