Ďalšie správy o temnej hmote tento týždeň: Analýzou svetla z trpasličích galaxií, ktoré obiehajú po Mliečnej dráhe, vedci veria, že objavili minimálnu hmotu pre galaxie vo vesmíre - 10 miliónov-násobok hmotnosti Slnka. Táto omša by mohla byť najmenšou známou „staviteľskou blokádou“ tajomnej neviditeľnej látky zvanej temná hmota. Hviezdy, ktoré sa tvoria v týchto stavebných blokoch, sa zhlukujú a menia sa na galaxie. Vedci vedia veľmi málo o mikroskopických vlastnostiach temnej hmoty, aj keď predstavuje asi päť šestiny všetkej hmoty vo vesmíre. „Poznaním tejto minimálnej hmotnosti galaxií dokážeme lepšie porozumieť tomu, ako sa chová temná hmota, ktorá je nevyhnutná na to, aby sme sa jedného dňa naučili, ako sa náš vesmír a život stal,“ povedal Louis Strigari, hlavný autor tejto štúdie od Kalifornská univerzita v Irvine.
Temná hmota riadi rast štruktúry vo vesmíre. Bez nej by galaxie ako naša Mliečna dráha neexistovali. Vedci vedia, ako gravitácia temnej hmoty priťahuje normálnu hmotu a spôsobuje vznik galaxií. Tiež majú podozrenie, že malé galaxie sa časom zlúčia a vytvoria väčšie galaxie, ako je naša Mliečna dráha.
Najmenšie známe galaxie, nazývané trpasličí galaxie, sa veľmi líšia jasom, od 1 000-násobku svietivosti Slnka až po 10 miliónov násobok svietivosti Slnka. Je známe, že najmenej 22 z týchto trpasličích galaxií obieha okolo Mliečnej dráhy. Vedci UCI študovali 18 z nich pomocou údajov získaných pomocou Keckovho ďalekohľadu na Havaji a Magellanovho ďalekohľadu v Čile, s cieľom vypočítať ich hmotnosti. Analýzou svetla hviezd v každej galaxii určili, ako rýchlo sa hviezdy pohybujú. Pomocou týchto rýchlostí vypočítali hmotnosť každej galaxie.
Vedci očakávali, že sa hmotnosti budú meniť, pričom najjasnejšia galaxia váži najviac a najmenšia galaxia váži najmenšie. Prekvapivo však všetky trpasličie galaxie mali rovnakú hmotu - 10 miliónov-krát väčšia ako slnko.
Manoj Kaplinghat, spoluautor štúdie a profesor fyziky a astronómie na UCI, vysvetľuje toto zistenie pomocou analógie, v ktorej ľudia hrajú úlohu temnej hmoty.
„Predpokladajme, že ste cudzinec, ktorý letí nad Zemou a identifikuje mestské oblasti z koncentrácie svetiel v noci. Z jasu svetiel môžete napríklad usúdiť, že v Los Angeles žije viac ľudí ako v Bombaji, ale nie je to tak, povedal Kaplinghat. „Čo sme objavili, je extrémnejšie a podobné tvrdeniu, že všetky oblasti metra, dokonca aj tie, ktoré sú pre cudzincov sotva viditeľné v noci, majú populáciu približne 10 miliónov.“
Pretože trpasličie galaxie sú väčšinou temnou hmotou - pomer temnej hmoty k normálnej hmote je až 10 000 k jednej - objav minimálnej hmotnosti odhalí základnú vlastnosť temnej hmoty.
„Sme nadšení, pretože tieto galaxie sú prakticky neviditeľné, napriek tomu obsahujú obrovské množstvo temnej hmoty,“ povedal James Bullock, spoluautor štúdie a riaditeľ Centra kozmológie UCI. Toto nám pomáha lepšie porozumieť častici, ktorá tvorí temnú hmotu, a to nás učí niečo o tom, ako sa galaxie tvoria vo vesmíre.
Vedci tvrdia, že môžu existovať zhluky temnej hmoty, ktoré neobsahujú žiadne hviezdy. Jediné zhluky temnej hmoty, ktoré teraz môžu zistiť, sú tie, ktoré sú osvetlené hviezdami.
Vedci dúfajú, že sa dozvedia o mikroskopických vlastnostiach temných látok, keď sa veľký hadrónový urýchľovač vo Švajčiarsku začne používať koncom tohto roka. Zariadenie urýchli dva lúče jadier v kruhu v opačných smeroch a potom ich zabije, aby znovu vytvorili podmienky hneď po Veľkom tresku. Vedci tak dúfajú, že v laboratóriu sa vytvoria častice temnej hmoty prvýkrát.
Zdroj: Kalifornská univerzita, Irvine
