Az MNRAS folyóiratban megjelent cikk szerint a Hubble keringő obszervatórium szokatlan fényképeket készített nagy galaxishalmazokról, amelyek lakói "remegnek", amikor közös tömegközéppont körül mozognak, jelezve, hogy ismeretlen tulajdonságok vannak jelen a sötét anyag viselkedésében.
„Megállapítottuk, hogy az ilyen halmazok legfényesebb galaxisai„ remegnek”, és a sötét anyag felhalmozódási pontja körül mozognak. Ez azt jelenti, hogy a klaszter középpontjában lévő sötét anyag sűrűsége nem olyan magas, mint azt a jelenlegi elméletek megjósolták, de sokkal alacsonyabb. Mindez arra utal, hogy a sötét anyag valamilyen egzotikus formája jelen van a klaszterek központi részén.”- mondta David Harvey, a svájci Lausanne-i Szövetségi Műszaki Iskola.
A tudósok hosszú ideig azt hitték, hogy az univerzum abból az anyagból áll, amelyet látunk, és amely minden csillag, fekete lyuk, köd, porhalmaz és bolygó alapját képezi. De a közeli galaxisokban a csillagok mozgásának sebességére vonatkozó első megfigyelések azt mutatták, hogy a külterületen lévő csillagok lehetetlen nagy sebességgel mozognak bennük, ami körülbelül tízszer nagyobb, mint a bennük lévő összes csillag tömegén alapuló számítások.
Ennek oka a mai tudósok szerint az úgynevezett sötét anyag volt - egy titokzatos anyag, amely az Univerzum anyagtömegének körülbelül 75% -át teszi ki. Általában minden galaxisnak körülbelül 8-10-szer több a sötét anyaga, mint látható unokatestvérének, és ez a sötét anyag a helyén tartja a csillagokat, és megakadályozza azok szétszóródását.
Ma szinte minden tudós meg van győződve a sötét anyag létezéséről, de tulajdonságai, a galaxisokra és galaxishalmazokra gyakorolt nyilvánvaló gravitációs hatás mellett, továbbra is rejtély és vita tárgya maradnak az asztrofizikusok és kozmológusok körében. Hosszú ideig a tudósok azt feltételezték, hogy szuperhős és "hideg" részecskékből - "wimps" - áll, amelyek semmilyen módon nem nyilvánulnak meg, kivéve az anyag látható fürtjeinek vonzását.
Az elmúlt két évtized sikertelen keresése a "WIMP-k" iránt sok elméletet felvetett abban, hogy a sötét anyag valójában "könnyű és bolyhos" lehet, és úgynevezett axionokból állhat - ultravékony részecskék, amelyek tömegükben és tulajdonságaikban hasonlóak a neutrínókhoz. Más kutatók viszont azt sugallják, hogy a sötét anyag több különböző komponensből állhat, amelyek közül egy vagy több fokozatosan lebomlik.
Harvey és munkatársai megtalálták a sötét anyag ilyen egzotikus formáinak létezésének első nyomait, a Hubble segítségével tíz legnagyobb galaxishalmazra figyelve a Tejútrendszer közvetlen közelében, amelyek tömege meghaladja a Nap mintegy 100 billiószorosát.
A tudósokat két dolog érdekelte - hogyan oszlottak el a galaxisok a klaszter egészében, és hogyan mozogtak e "csillagcsaládok" legfényesebb lakói, amikor új tagok jelentek meg bennük. A klaszterek ezen tulajdonságainak feltárására a csillagászok szuperszámítógépek segítségével kiszámolták virtuális társaik viselkedését, majd összehasonlították a valós fényképek és a szimulációs eredmények egyezését.
Promóciós videó:
Kiderült, hogy az összes nagy és fényes galaxis mozgási pályája ebben a tíz halmazban nem esett egybe azzal, amit az elméleti számítások mutattak - folyamatosan "eltévelyedtek" és "remegtek", közös tömegközéppont körül forogva, és nem szigorúan egyenes vonalban mozognak. ahogy az elmélet megjósolta.
Egy ilyen remegés, ahogyan Harvey és munkatársai most hiszik, annak tudható be, hogy e klaszterek központjában nem egy, hanem több "mag" van a sötét anyag szupertömör csomóinak. Létüket nem jósolják meg ennek a titokzatos anyagnak a tulajdonságait leíró klasszikus kozmológiai elméletek, és ha a Hubble felfedezése megerősítést nyer, akkor a tudósok először beszélhetnek az „új fizika” első igazi nyomainak felfedezéséről.