Der er en "mørk påvirker", der sprænger huller i vores galakse. Vi kan ikke se det. Det er muligvis ikke lavet af normal sag. Vores teleskoper har ikke direkte fundet det. Men det ser ud til, at det er derude.
"Det er en tæt kugle af noget," sagde Ana Bonaca, en forsker ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, der opdagede bevis for påvirkeren.
Bonacas bevis for den mørke påvirker, som hun præsenterede 15. april på konferencen med American Physical Society i Denver, er en række huller i vores galakas længste stjernestrøm, GD-1. Stjernestrømme er linjer med stjerner, der bevæger sig sammen over galakser, ofte med oprindelse i mindre klatter af stjerner, der kolliderede med den pågældende galakse. Stjernerne i GD-1, rester af en "kugleformet klynge", der dykkede ud i Mælkevejen for længe siden, strækkes ud i en lang linje over vores himmel.
Under normale forhold skulle strømmen være mere eller mindre en enkelt linje, strakt ud af vores galakas tyngdekraft, sagde hun i sin præsentation. Astronomer ville forvente et enkelt hul i strømmen på det punkt, hvor den oprindelige kugleformede klynge var, før dens stjerner gik væk i to retninger. Men Bonaca viste, at GD-1 har et andet hul. Og dette hul har en ujævn kant - en region, som Bonaca kaldes GD-1's "anspore" - som om noget enormt kastede sig gennem strømmen for ikke længe siden, og trækker stjerner i dens kølvandet med sin enorme tyngdekraft. GD-1, det ser ud til, blev ramt med den usynlige kugle.
"Vi kan ikke kortlægge nogen lysende genstand, som vi har observeret," fortalte Bonaca til Live Science. "Det er meget mere massivt end en stjerne ... Noget som en million gange solens masse. Så der er bare ingen stjerner af den masse. Vi kan udelukke det. Og hvis det var et sort hul, ville det være en supermassiv sort hul af den art, vi finder i midten af vores egen galakse. "
Det er ikke umuligt, at der er et andet supermassivt sort hul i vores galakse, sagde Bonaca. Men vi ville forvente at se nogle tegn på det, som fakler eller stråling fra dens akkretionsdisk. Og de fleste store galakser ser ud til at have et enkelt supermassivt sort hul i deres centrum.
Uden kæmpe, lyse genstande, der er synlige, glider væk fra GD-1, og ingen bevis for et skjult, andet supermassivt sort hul i vores galakse, er den eneste åbenlyse mulighed, der er tilbage, en stor klump af mørk stof. Det betyder ikke, at genstanden bestemt, 100%, er absolut lavet af mørk stof, sagde Bonaca.
”Det kan være, at det er et lysende objekt, der forsvandt et eller andet sted, og det gemmer sig et sted i galaksen,” tilføjede hun.
Men det forekommer usandsynligt, delvis på grund af objektets rene omfang.
”Vi ved, at det er 10 til 20 parsecs på tværs,” sagde hun. "Om størrelsen på en kugleformet klynge."
Men det er svært at helt udelukke et lysende objekt, til dels fordi forskerne ikke ved, hvor hurtigt det bevægede sig under påvirkningen. (Det kan have bevæget sig meget hurtigt, men ikke så tungt som forventet - en ægte mørk kugle - sagde Bonaca. Eller det kunne have bevæget sig langsommere men været meget massiv - en slags mørk hammer.) Uden svar på det spørgsmål, det er umuligt at være sikker på, hvor den ting ville have endt.
Stadigvis er muligheden for at have fundet et ægte mørkt materieobjekt forbløffende.
Lige nu ved forskerne ikke, hvad mørk materie er. Vores univers ser ud til at fungere som den lysende sag, de ting, vi kan se, er bare en lille brøkdel af hvad der er derude. Galakser binder sig sammen, som om der er noget tungt inde i dem, samlet i deres centre og skaber enorm tyngdekraft. Så de fleste fysikere begrunder, at der er noget andet derude, noget usynligt. Der er mange forskellige meninger om, hvad det er lavet af, men ingen af bestræbelserne på direkte at opdage mørkt stof på Jorden har endnu fungeret.
Denne tætte kugle af uset noget, der kaster sig gennem vores Mælkeveje, tilbyder fysikere et nyt skrot af bevis for, at mørkt stof måske er ægte. Og det antyder, at mørk stof virkelig er "klumpet", som de fleste teorier om dens adfærd forudsiger.
Hvis mørkt stof er "klumpet", er det koncentreret i uregelmæssige bidder fordelt nogenlunde over galakser - meget som det lysende stof, vi ser koncentreret i stjerner og tåger. Nogle alternative teorier, herunder teorier, der antyder, at mørk stof ikke findes overhovedet, ville ikke omfatte nogen klumper - og ville have virkningerne af mørkt stof fordelt glat over galakser.
Indtil videre er Bonacas opdagelse en af en art, så ny, at den endnu ikke er blevet offentliggjort i en peer-reviewet tidsskrift (skønt den blev mødt påskønnelig af mængden af fysikere på den prestigefyldte konference).
For at trække den af, stole hun på data fra Gaia-missionen, et europæisk rumfartsagentur-program til at kortlægge milliarder af stjerner i vores galakse og deres bevægelser over himlen. Det dannede det bedste eksisterende katalog over de stjerner, der ser ud til at være en del af GD-1.
Bonaca forstærkede disse data med observationer fra Multi Mirror Telescope i Arizona, som viste, hvilke stjerner der bevægede sig mod Jorden, og hvilke der bevægede sig væk. Det hjalp med at skelne mellem stjerner, der virkelig bevægede sig med GD-1, og dem, der lige sad ved siden af det på jordens himmel. Denne indsats producerede det mest præcise billede nogensinde af GD-1, der afslørede det andet hul, sporen og et tidligere uset område af stjernestrømmen.
Undervejs, sagde Bonaca, ønsker hun at gøre flere kortlægningsprojekter for at afsløre andre regioner på himlen, hvor noget uset ser ud til at banke stjerner rundt. Målet, sagde hun, er til sidst at kortlægge klumper af mørkt stof over hele Mælkevejen.
