Detektivi temne snovi komaj kaj vedo o temni snovi, zdaj pa vedo to: Na robu starih galaksij se obnaša drugače, kot v novih.
Temna snov je tisto, česar ne moremo videti v vesolju. Sestavlja večino mase v vesolju, vendar ne oddaja svetlobe. Vendar vse skupaj resno potegne. Vse v vesolju deluje, kot da ga vlečejo veliki težki oblaki nečesa, česar ne vidimo. Astronomi preprosto niso prepričani, kaj je to.
Nov prispevek, ki je bil objavljen 3. januarja v reviji Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, pomaga pri njegovem zožitvi.
Večina temne snovi, za katero se znanstveniki zavedajo, obstaja v "halosih" ali oblakih znotraj galaksij. Vendar obstaja težava: ti računalniki se po računalniških simulacijah ne obnašajo tako, kot bi morali.
Ko raziskovalci modelirajo obnašanje halonov temne snovi, te strukture navadno tvorijo določene oblike: v središčih galaksij gosto kroglice iz temne snovi, obdane z motnimi robčki stvari. Astronomi temu pravijo "razporedno" porazdelitev temne snovi. V resnici pa se mnoge galaksije obnašajo, kot da njihova temna snov kroži v zunanjih dosegih galaksije, obdaja pa "jedro", ki je bolj ali manj prazno od nevidnega materiala. Astronomi to neskladje imenujejo "glavna težava".
Priljubljeno pojasnilo za težavo z jedrom, imenovano model "Samovšečna temna zadeva" (SIDM), kaže, da temna snov ne obstaja samo zunaj fizike, ki jo bomo lahko neposredno zaznali in razumeli, ampak deluje tudi na s pomočjo neznanih sil. Če se interakcije temne snovi s seboj razlikujejo od interakcij z navadno snovjo, bi to lahko razložilo, kako ji je uspelo potovati iz središč galaksij proti njihovim robom.
Toda ta razlaga morda preveč zapleta stvari, nakazuje nova študija.
Druga sila bi lahko izstrelila temno snov iz središča galaksij: segrevanje temne snovi. To se nanaša na intenzivno energijo in veter, ki nastaja iz zvezd, ki temno snov potiska iz središč galaksij (kjer se oblikuje večina novih zvezd). Toda neposrednih dokazov za ta pojav je malo, pa tudi če bi jih bilo, ni jasno, ali bi bilo takšno ogrevanje dovolj močno, da bi razložilo neskladje med modeli porazdelitve temne snovi in tem, kar kažejo opažanja.
Ta nov papir nakazuje, da je ogrevanje temne snovi pravilna razlaga.
Avtorji so preučevali 16 pritlikavih galaksij, ki so bile v grobem razdeljene na dve kategoriji: galaksije, ki so prenehale tvoriti zvezde pred milijardami let, in galaksije, ki so v zadnjem času prenehale tvoriti zvezde ali še vedno tvorijo zvezde.
Raziskovalci so ugotovili, da so starejše, manj aktivne galaksije ponavadi imele temne snovi - regije v svojih središčih z veliko temne snovi. Aktivnejše galaksije so imele prazna jedra.
Nove ugotovitve kažejo, da je ogrevanje temne snovi resnično in igra pomembno vlogo pri tem, kako se obnaša temna snov, so zapisali raziskovalci. Galaksije, ki so že zdavnaj nehale oblikovati zvezde, so imele tudi manj energije, da so temno snov izgnale iz galaktičnega središča. V teh primerih se je temna snov obnašala tako, kot predvidevajo preprosti modeli. Bolj aktivne galaksije, ki tvorijo zvezde, so imele več segrevanja, zaradi česar je temna snov odstopala od modelov.
Če je ta ugotovitev pravilna, zmanjšuje možnosti, kakšna bi lahko bila temna snov, čeprav ne dramatično: le nekaj mora biti, kar bi izpuščalo iz središča galaksije z veliko novimi zvezdami. In ta rezultat lahko pomeni, da ni treba predlagati različnih vrst čudnih lastnosti temne snovi, da bi razložili, kako se snov obnaša.
Kljub temu pa še ni nič gotovo. Raziskovalci so v svojem prispevku priznali, da so se opirali na metode za simulacijo temne snovi, ki so bile pod nekaj kritikami. Tam bi lahko bile še druge galaksije z lastnostmi nekje med modelom z vrhom in jedrom, kar bi zapletlo nove ugotovitve.
Za zdaj detektivi temne snovi lahko na svoje oglasne deske, prekrite z rdečo vrvico, prikažejo še en dokaz.
