Astronomer sidder med at skrabe deres hoveder over en ny observation af en "klump" af mørkt stof, der tilsyneladende er efterladt efter en massiv fusion mellem galakse-klynger. Implikationerne af denne opdagelse udgør udfordringer for den nuværende forståelse af, hvordan mørkt stof påvirker galakser og galakse klynger.
Oprindeligt blev observationer foretaget i 2007 afvist som dårlige data. Nye data indsamlet af Hubble-rumteleskopet i 2008 bekræftede de tidligere observationer af mørkt stof og galakser, hvor man skiller sig. Det nye bevis er baseret på observationer af en fjern fusionerende galakse-klynge ved navn Abell 520. På dette tidspunkt har astronomer en udfordring foran sig for at forklare, hvorfor mørkt stof ikke opfører sig som forventet.
”Dette resultat er et puslespil,” sagde astronom James Jee (University of California, Davis). ”Mørk stof opfører sig ikke som forudsagt, og det er ikke åbenlyst, hvad der foregår. Teorier om galaksdannelse og mørk stof skal forklare, hvad vi ser. ”
Aktuelle teorier om mørk stof oplyser, at det kan være en slags tyngdekraftslim, der holder galakser sammen. En af de andre interessante egenskaber ved mørk stof er, at det under alle omstændigheder ikke er lavet af samme ting som mennesker og planeter, men alligevel interagerer "tyngdekraften" med normal stof. Nuværende metoder til at studere mørkt stof er at analysere galaktiske fusioner, da galakser vil interagere forskelligt end deres mørke stof-haloer. De aktuelle teorier understøttes af visuelle observationer af galaksefusioner i Bullet Cluster og er blevet et klassisk eksempel på vores nuværende forståelse af mørk stof.
Undersøgelser af Abell 520 får astronomer til at tænke to gange på vores nuværende forståelse af mørkt stof. Indledende observationer fandt mørkt stof og varm gas, men manglede lysende galakser - som normalt detekteres i de samme regioner som koncentrationer af mørkt stof. I forsøget på at give mening om observationerne brugte astronomerne Hubble's Wide Field Planet Planet Camera 2 til at kortlægge mørkt stof i klyngen ved hjælp af en gravitational linse-teknik.
"Observationer som Abell 520 er ydmyge i den forstand, at vi på trods af alle spring og grænser i vores forståelse, nu og da bliver stoppet kolde," sagde Arif Babul (University of Victoria, British Columbia).
Jee tilføjede, ”Vi kender måske seks eksempler på højhastigheds galakse-klynkekollisioner, hvor den mørke stof er blevet kortlagt, men Bullet Cluster og Abell 520 er de to, der viser det klareste bevis for de seneste fusioner, og de er uoverensstemmende med hver Andet. Ingen enkelt teori forklarer den forskellige opførsel af mørk stof i disse to kollisioner. Vi har brug for flere eksempler. ”
Holdet har arbejdet med adskillige muligheder for deres fund, hver med deres eget sæt ubesvarede spørgsmål. En sådan mulighed er, at Abell 520 var en mere kompliceret fusion end Bullet Cluster-mødet. Der kan have været flere galakser, der er fusioneret i Abell 520 i stedet for de to, der var ansvarlige for Bullet Cluster. En anden mulighed er, at ligesom godt kogt ris, kan mørkt stof være klistret. Når partikler af almindeligt stof kolliderer, mister de energi og som et resultat langsomt. Det kan være muligt for noget mørkt stof at interagere med sig selv og forblive bag efter en kollision mellem to galakser.
En anden mulighed kan være, at der var flere galakser i kernen, men var for svage til, at Hubble kunne detektere. Ved at være svagere ville galakserne have dannet langt færre stjerner end andre typer galakser. Holdet planlægger at bruge deres Hubble-data til at skabe computersimuleringer af kollisionen i håb om at få vigtige spor i bestræbelserne på at bedre forstå den usædvanlige opførsel af mørk stof.
Hvis du gerne vil lære mere om Hubble-rumteleskopet, kan du besøge: http://www.nasa.gov/hubble
