Nauji mažų galaktikų tyrimų duomenys prieštarauja mokslininkų sukurtam geriausiai tamsiąją medžiagą paaiškinančiam modeliui.
Tai dar labiau komplikuoja ir taip paslaptingą medžiagos, sudarančios 98 proc. visatos, paveikslą, praneša SPACE.com
Tamsioji medžiaga, nors nematoma, tačiau paplitusi visatoje, gali būti aptinkama tik netiesiogiai dėl gravitacinės traukos, kuria veikia įprastą medžiagą, sudarančią žvaigždes ir planetas.
Nors tiksliai nežinodami, kas yra tamsioji medžiaga, mokslininkai palaipsniui sukūrė gerą modelį, apibūdinantį jos elgseną. Modelis numato, kad tamsioji medžiaga sudaryta iš šaltų, lėtai judančių egzotiškų dalelių, kurios dėl traukos susispiečia.
Šis „šaltos tamsiosios medžiagos“ modelis nepaprastai puikiai apibūdina tamsiosios medžiagos elgesį daugelyje situacijų. Tačiau jis žlunga, kai taikomas mažoms „nykštukinėms galaktikoms“, kur tamsioji medžiaga, kaip manoma, yra labiau išsisklaidžiusi nei teoriškai turėtų būti.
Naujame tyrime mokslininkai, naudodami naują metodą, kuris nesiremia jokia tamsiosios medžiagos teorija, apskaičiavo masės pasiskirstymą dviejose nykštukinėse galaktikose. Tyrėjai analizavo Krosnies ir Skulptoriaus galaktikas, skriejančias aplink Paukščių Taką.
Pasak modelio, galaktikų centruose turėtų būti daugybė tankios nematomos medžiagos telkinių. Tačiau atrodo, kad Krosnies ir Skulptoriaus žvaigždynuose, o taip pat kitose nykštukinėse galaktikose, kurių masės pasiskirstymas nustatytas kitais būdais, tamsioji medžiaga pasiskirsčiusi tolygiai.
„Jei nykštukinė galaktika būtų persikas, standartinis kosmologijos modelis teigia, kad jos centre turėtume rasti tamsiosios medžiagos „kauliuką“. Tačiau dvi pirmosios nykštukinės galaktikos, kurias tyrinėjome, yra tarsi persikai bei kauliukų“, – aiškino tyrėjas Jorge'as Penarrubia iš Anglijos Kembridžo universiteto.
Šie matavimai leidžia manyti, kad dalis teorinio modelio turėtų būti peržiūrėta.
„Mūsų matavimai prieštarauja esminei prognozei apie šaltos tamsiosios medžiagos struktūrą nykštukinėse galaktikose. Jei ar kol teoretikai galės pakeisti tą prognozę, šaltoji tamsioji medžiaga neatitiks mūsų stebėjimo duomenų“, – sakė tyrimo vadovas Mattas Walkeris iš Harvardo-Smithsonijaus astrofizikos centro Kembridže, Masačusetse.
Nykštukinės galaktikos, tokios kaip Krosnis ir Skuptorius, yra ypač tinkamos tamsiajai medžiagai tyrinėti, nes manoma, kad jos yra sudarytos beveik vien iš jos. Tik 1 proc. nykštukinių galaktikų medžiagos, manoma, yra įprasta medžiaga, sudaranti žvaigždes.
Norėdami nustatyti, kiek tamsiosios medžiagos yra nykštukinėse galaktikose ir kur ji, mokslininkai tyrinėjo 1,5–2,5 tūkst. matomų žvaigždžių judėjimą, kuriame atsispindi jas veikiančios tamsiosios medžiagos gravitacinės jėgos.
Kai kurie tyrėjai teigė, kad kai tamsioji medžiaga sąveikauja su įprasta medžiaga, ji gali būti linkusi pasklisti, taigi taip sumažėja tamsiosios medžiagos tankis galaktikų centruose. Tačiau kol kas šaltos tamsiosios medžiagos modelis to nenumato.
Taigi arba įprasta medžiaga tamsiąją medžiagą veikia labiau nei mokslininkai manė, arba ji nėra šalta ir lėtai judanti, teigia tyrėjai.
„Pabaigę šį tyrimą, apie tamsiąją medžiagą žinome mažiau nei iki šiol“, – teigė M. Walkeris.
Tyrimo rezultatai bus paskelbti naujausiame leidinio „The Astrophysical Journal“ numeryje.
