Mørk materie ... Hvis det ikke kan ses, hvordan ved vi det da? Hvis det ikke var for effekterne af tyngdekraften, ville vi ikke gøre det. Men hvordan det opfører sig, og hvordan det distribueres i et af de største kosmiske kryptogrammer af alle. Selv med ny forskning ser det ud til at være flere spørgsmål end svar!
”Efter at have afsluttet denne undersøgelse, ved vi mindre om mørkt stof end vi gjorde før,” sagde hovedforfatter Matt Walker, en Hubble-stipendiat ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Det accepteres generelt, at vores univers overvejende er sammensat af mørkt stof og mørk energi. Af de førstnævnte anses det for at være ”kolde”, statelige eksotiske partikler, som samles sammen gennem gravitation. Efterhånden som de udvikler sig, tiltrækker disse mørke stoffer "klumper" derefter "normal" stof, der danner nutidige galakstrukturer. Gennem computermodellering har astronomer simuleret denne vækstproces, som konkluderer, at galaktiske centre skal være tæt med mørkt stof. Disse modeller er dog ikke i overensstemmelse med fundne resultater. Ved at måle to dværggalakser har forskere i stedet fundet en jævn fordeling.
”Vores målinger modsiger en grundlæggende forudsigelse om strukturen af koldt mørkt stof i dværg galakser. Medmindre eller indtil teoretikere kan ændre denne forudsigelse, er kolde, mørke stoffer ikke i overensstemmelse med vores observationsdata, ”sagde Walker.
Hvorfor studere en dværg i stedet for en spiral? I dette tilfælde er dværggalaksen en perfekt kandidat på grund af dens sammensætning - 99% mørkt stof og 1% stjerner. Walker og hans medforfatter Jorge Penarrubia (University of Cambridge, UK) valgte to nærliggende repræsentanter - Fornax og Sculptor dværge - til deres undersøgelse. Sammenlignet med Mælkevejen anslået 400 milliarder stjerner, gennemsnit dette par i gennemsnit omkring 10 millioner. Dette gjorde det muligt for teamet at tage en omfattende prøve på omkring 1500 til 2500 stjerner for placering, hastighed og basisk kemisk sammensætning. Men selv til et reduceret beløb er denne type stjernebog ikke nøjagtigt at vælge.
”Stjerner i en dværg galakse sverm som bier i en bikube i stedet for at bevæge sig i pæne, cirkulære baner som en spiral galakse,” forklarede Penarrubia. ”Det gør det meget mere udfordrende at bestemme fordelingen af mørkt stof.”
Hvad holdet fandt var noget overraskende. I henhold til modelleringsteknikkerne skulle mørkt stof have klumpet sig fast i kernen. I stedet fandt de det jævnt fordelt over en afstand på flere hundrede lysår på tværs.
”Hvis en dværg galakse var en fersken, siger den standard kosmologiske model, at vi skulle finde en mørk sag 'pit' i centrum. I stedet er de to første dværg galakser, vi studerede, som pitless ferskner, ”sagde Penarrubia.
Det antages, at interaktion mellem normal og mørk stof muligvis er ansvarlig for distributionen, men computersimuleringerne siger, at det ikke skulle ske med en dværg. Nye spørgsmål til nye fund? Ja. Denne åbenbaring kan antyde, at mørk stof ikke altid er ”kold”, og at det kan blive påvirket af normal stof på uventede måder.
Original historiekilde: Harvard Smithsonian Center for Astrophysics News Release. For yderligere læsning: En metode til måling (skråninger af) masseprofilerne af dværgkugleformede galakser.
