Przejdź do głównej zawartości

Nowe wskazówki dotyczące ciemnej materii pochodzące z najciemniejszych galaktyk

Nowe badania przeprowadzone przez naukowców dostarczają ważnych informacji dotyczących składu ciemnej materii oraz jej interakcji z jasną materią.


Nazywa się je galaktykami o niskiej jasności powierzchniowej (LSB) i dzięki nim uzyskano ważne potwierdzenia i nowe informacje dotyczące jednej z największych tajemnic kosmosu: ciemnej materii. Są to galaktyki dyskowe reprezentujące szczególny rodzaj galaktyk z rotującym dyskiem. Nazywane są tak ze względu na jasność niskiej gęstości.

Naukowcy przeanalizowali prędkość rotacji gwiazd i gazu tworzące galaktyki, które są przedmiotem badań, zauważając, że LSB mają również bardzo jednorodne zachowanie. Wynik ten umacnia kilka wskazówek dotyczących obecności i zachowania ciemnej materii, otwierając nowe scenariusze jej oddziaływania z jasną materią.

Ciemna materia wydaje się stanowić około 90% masy Wszechświata: efekty jej działania można wykryć na innych obiektach obecnych w kosmosie, a jednak nie można jej zaobserwować bezpośrednio, ponieważ nie emituje promieniowania. Jedną z metod jej badania jest badanie krzywych rotacji galaktyk, układów opisujących trend prędkości gwiazd na podstawie ich odległości od centrum galaktyki. Obserwowane zmiany są powiązane z oddziaływaniem grawitacyjnym wywołanym obecnością gwiazd i ciemnego składnika materii. W związku z tym krzywe rotacji są dobrym sposobem na uzyskanie informacji o ciemnej materii w oparciu o jej wpływ na to, co możemy obserwować. W szczególności analizę krzywych rotacji można przeprowadzić indywidualnie lub na grupach galaktyk o podobnych cechach zgodnie z metodą uniwersalnej krzywej rotacji (URC).

Oryginalność tych badań polega na zastosowaniu po raz pierwszy metody URC, stosowanej już w przypadku innych rodzajów galaktyk, do dużej próbki galaktyk o niskiej jasności powierzchniowej i uzyskanie podobnych wyników. 

Jak to często bywa w badaniach naukowych, to ujawniło dalsze zaskakujące i nieoczekiwane wyniki. „Odkryliśmy związek skali między właściwościami dysku gwiezdnego i halo ciemnej materii, np. związek między rozmiarami dysków gwiazdowych a rozmiarami obszaru wewnętrznego przy stałej gęstości halo ciemnej materii. Ponadto, porównując związki znalezione w LSB z tymi uzyskanymi w różnych typach galaktyk, stwierdziliśmy, że wszystkie one są prawie przypadkowe. Wielkim zaskoczeniem było sprawdzenie, że galaktyki o bardzo odmiennej morfologii i historii wykazują te same związki między właściwościami ciemnej i jasnej materii” – wyjaśnia Chiara di Paolo, astrofizyk z SISSA i główna autorka badania. Wynik ten, wraz z niektórymi charakterystycznymi cechami galaktyk LSB, otwiera nową serię scenariuszy, w tym istnienia innego rodzaju bezpośredniej interakcji, oprócz grawitacyjnej, między dwoma rodzajami materii, które tworzą galaktyki. Ciekawy pomysł do zweryfikowania na podstawie nowych obserwacji.

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…