Zdá sa, že temná hmota sa lipla na galaxiách veľmi dlho. Väčšina galaxií, ktoré existovali pred 10 miliardami rokov, mala asi toľko temnej hmoty ako dnes galaxie, čo je v rozpore s predchádzajúcimi štúdiami, ktoré naznačovali, že okolo galaxií sa v počiatočnom vesmíre skrývalo menej temných látok.
„Temná hmota bola v dávnych galaxiách v dávnej minulosti rovnako hojná ako v súčasnosti,"povedal Alfred Tiley, astronóm na Durhamskej univerzite v Anglicku a hlavný autor novej štúdie. Výskum bol nedávno odoslaný do časopisu Mesačné oznámenia Kráľovskej astronomickej spoločnosti a publikovaný 16. novembra v predtlačovom časopise arXiv." Úplné prekvapenie, ale v skutočnosti sme nevedeli, či sa observačná realita dá do súladu s očakávaniami teórie. ““
Temná hmota tvorí približne 85 percent celkovej hmotnosti v našom známom vesmíre, ale záhadná látka neinteraguje so svetlom, čo vedcom v tme ponecháva presnú povahu. A tak, namiesto toho, aby si to prezerali, sa musia astronómovia spoliehať na gravitačný ťah temnej hmoty na normálnu hmotu, nazývanú baryonická hmota, ktorá vytvára hviezdy, hmloviny a planéty, ktoré vidíme na nočnej oblohe, ako aj všetky stromy, skaly a ľudia. na Zemi.
Temná hmota má tendenciu zhlukovať sa okolo halos okolo galaxií; Astronómovia to objavili meraním rýchlosti rotácie galaxií. Podľa Newtonovho zákona gravitácie by sa hviezdy na okraji galaxie mali otáčať omnoho pomalšie ako hviezdy v strede. Ale v 60. rokoch 20. storočia astronómovia našli okrajové predmestské hviezdy na okraji Mliečnej dráhy, ktoré naznačovali, že sa nad nimi nachádzajú ďalšie galaxie.
Štúdie odvtedy merali tisíce rýchlostí rotácie vo vesmíre, čo potvrdilo prítomnosť týchto halogénov temnej hmoty.
V novej štúdii vedci použili údaje z dvoch prieskumov 1 500 galaxií tvoriacich hviezdy na výpočet rýchlosti rotácie galaxií siahajúcou 10 miliárd rokov. Presné meranie galaktickej rotácie ďaleko v kozmickej minulosti je ťažké, pretože tieto starodávne galaxie sú neuveriteľne vzdialené a slabé. Vedci odhadli priemer tak, že rozštiepili galaxie podľa vzdialenosti a potom skombinovali svoje svetlo.
„Náš odhad množstva tmavej hmoty v galaxiách je priemerom pre celú populáciu v každej epoche,“ povedal Tiley pre Live Science. „Množstvo temnej hmoty v jednotlivých galaxiách sa môže výrazne líšiť.“
Vedci počítajú s hmotnosťou a hustotou galaxie a zistili, že takmer rovnaké množstvo tmavej hmoty pre galaxie, ktoré existovali už dávno v našej kozmickej minulosti, ako pre galaxie v našom miestnom vesmíre.
Ale nie každý je úplne presvedčený. Zistenia sú v rozpore s predchádzajúcimi štúdiami, ktoré zistili, že galaxie v počiatočnom vesmíre mali menej tmavej hmoty ako mladšie galaxie. Tieto štúdie skúmali oveľa masívnejšie jednotlivé galaxie a použili iný model na odvodenie množstva tmavej hmoty.
„používa iba jeden zo štyroch nezávislých prístupov, ktoré sme kedysi dospeli k záveru,“ povedal Reinhard Genzel, hlavný autor jednej z predchádzajúcich štúdií a astronóm v Inštitúte Maxa Plancka pre mimozemskú fyziku v Garchingu v Nemecku.
Tiley zistil, že výsledky jeho tímu boli vysoko závislé od modelu, ktorý použili. Nakoniec sa rozhodol použiť model, ktorý on a jeho kolegovia zistili, že sú reprezentatívnejší pre vedcov s nízkou hmotnosťou, o ktorých vedci veria, že prevládali na začiatku epochy.
Počítačové simulácie naznačujú, že veľmi vzdialené galaxie, ako tie, ktoré študoval Genzel, sú vo vzdialenom vesmíre zriedkavé. „Zdá sa, že výsledky sa vzťahujú na veľmi masívne galaxie v tejto vzdialenej epoche, ale nemusia predstavovať galaxie s porovnateľne nižšími hviezdnymi hmotami, ako sú tie, ktoré sme študovali v našej práci,“ povedal Tiley pre Live Science.
Nové výsledky zodpovedajú tomu, čo by sa dalo očakávať od prevládajúceho modelu hmoty „lambda studená tma“ popisujúceho náš vesmír. Tento model vysvetľuje, ako je vesmír štruktúrovaný a prečo sa rozširuje stále rýchlejšie.
