Flere nyheder om mørke stoffer denne uge: Ved at analysere lys fra dværggalakser, der kredser om Mælkevejen, mener forskere, at de har opdaget minimumsmassen for galakser i universet - 10 millioner gange solens masse. Denne masse kan være den mindste kendte bygningsblok af det mystiske, usynlige stof kaldet mørkt stof. Stjerner, der dannes inden for disse byggesten, klumper sig sammen og bliver til galakser. Forskere ved meget lidt om de mikroskopiske egenskaber ved mørkt stof, selvom det tegner sig for cirka fem-seksendedele af al materie i universet. ”Ved at kende denne minimale galaksmasse kan vi bedre forstå, hvordan mørk stof opfører sig, hvilket er vigtigt for en dag at lære, hvordan vores univers og vores liv, som vi kender det blev,” sagde Louis Strigari, hovedforfatter af denne undersøgelse fra University of California, Irvine.
Mørket stof styrer væksten af struktur i universet. Uden den ville galakser som vores egen Mælkevej ikke eksistere. Forskere ved, hvordan mørkstofs tyngdekraft tiltrækker normal stof og får galakser til at dannes. De har også mistanke om, at små galakser smelter over tid for at skabe større galakser, såsom vores Mælkevej.
De mindste kendte galakser, kaldet dværggalakser, varierer meget i lysstyrke, fra 1.000 gange solens lysstyrke til 10 millioner gange solens lysstyrke. Det er kendt, at mindst 22 af disse dværg galakser kredser om Mælkevejen. UCI-forskere studerede 18 af dem ved hjælp af data, der blev opnået med Keck-teleskopet på Hawaii og Magellan-teleskopet i Chile, med det formål at beregne deres masser. Ved at analysere stjerners lys i hver galakse bestemte de, hvor hurtigt stjernerne bevægede sig. Ved hjælp af disse hastigheder beregnet de massen af hver galakse.
Forskerne forventede, at masserne ville variere med den lyseste galakse, der vejer mest og den svageste galakse, der vejer mindst. Men overraskende havde alle dværggalakser den samme masse - 10 millioner gange solens masse.
Manoj Kaplinghat, en studiemedforfatter og professor i fysik og astronomi ved UCI, forklarer denne konstatering ved hjælp af en analogi, hvor mennesker spiller rollen som mørk stof.
”Antag, at du er en udlænding, der flyver over Jorden og identificerer byområder fra koncentrationen af lys om natten. Fra lysets lysstyrke kan du for eksempel antage, at der bor flere mennesker i Los Angeles end i Mumbai, men dette er ikke tilfældet, ”sagde Kaplinghat. ”Hvad vi har opdaget, er mere ekstrem og ligner det at sige, at alle metroområder, også de der næsten ikke er synlige om natten for udlændinge, har en befolkning på omkring 10 millioner.â €
Da dværg galakser for det meste er mørk stof - er forholdet mellem mørkt stof og normalt stof så stort som 10.000 til en - afslører den mindste masseopdagelse en grundlæggende egenskab ved mørk stof.
â € œVi er begejstrede, fordi disse galakser er praktisk talt usynlige, men alligevel indeholder en enorm mængde mørk stof, ”sagde James Bullock, en studieforfatter og direktør for UCI's Center for Cosmology. â € œDette hjælper os med bedre at forstå den partikel, der udgør mørkt stof, og det lærer os noget om, hvordan galakser dannes i universet. ”
Forskerne siger, at der kan findes klumper af mørkt stof, der ikke indeholder stjerner. De eneste klumper af mørke stoffer, de kan registrere lige nu, er dem, der er oplyst af stjerner.
Forskere håber at lære om mørkstofs mikroskopiske egenskaber, når Large Hadron Collider i Schweiz bliver operationelt senere på året. Enheden accelererer to stråler af kerner i en ring i modsatte retninger og derefter smeller dem sammen for at genskabe forholdene lige efter Big Bang. Ved at gøre dette håber forskere at skabe den mørke stofpartikel i laboratoriet for første gang.
Kilde: University of California, Irvine
