Nova studija predlaže da tamna materija koja se međusobno sudara može objasniti tri naizgled nepovezane astronomske anomalije: ultragustu nakupinu u JVAS B1938+666, "ožiljak" u zvezdanom toku GD-1 i formiranje Fornax 6. Autori ističu da takve interakcije vode do gravotermalnog kolapsa i gustih jezgara tamne materije koje LCDM model ne predviđa. Rad je objavljen 9. aprila u Physical Review Letters.
Nova teorija: Samointeragujuća tamna materija može objasniti tri kosmičke zagonetke
JVAS B1938+666 a black ring and central dot show an infrared image of a distant galaxy distorted by gravitational lensing. The orange emission shows radio waves from the same system. | Credit: Devon Powell, Max Planck Institute for Astrophysics, based on data from Keck/EVN/GBT/VLBA.
Nova studija sugeriše da tip tamne materije koja se međusobno sudara i razmenjuje energiju može objasniti tri naizgled nepovezane astronomske anomalije: ultragustu nakupinu u sistemu JVAS B1938+666, "ožiljak" u zvezdanom toku GD-1 i neobično formiranje zvezdanog skupa Fornax 6 u satelitskoj galaksiji Fornax.
Tri misteriozna otkrića
JVAS B1938+666: Udaljeni sistem u kome je uočena izuzetno gusta nakupina materije zahvaljujući efektu gravitacionog sočiva — deformaciji svetlosti usled jakog gravitacionog polja.
GD-1: Tok zvezda u našem Mlečnom Putu u kome se vidi izdužen "ožiljak", kao da je gust, nevidljiv objekat prošao kroz tok i izmenio njegovu strukturu.
Fornax 6: Neobičan zvezdani skup u satelitu Mlečnog Puta kome je formiranje moglo biti podstaknuto gustim džepom tamne materije koji je delovao kao gravitaciona zamka za prolazeće zvezde.
Kako bi samointeragujuća tamna materija mogla da reši ove zagonetke
U standardnom kosmološkom modelu (Lambda Cold Dark Matter, LCDM) tamna materija je "hladna": čestice se kreću sporo i praktično ne sudaraju, pa ne formiraju veoma kompaktne guste jezgre. Autori nove studije predlažu model u kome čestice tamne materije međusobno interaguju — sudari i razmena energije dovode do procesa nazvanog gravotermalni kolaps, što može formirati guste, kompaktne jezgre tamne materije.
“Razlika je kao kod dve gužve: jedna gde se ljudi ignorišu, i druga gde se stalno sudaraju. Kod samointeragujuće tamne materije ti sudari mogu dramatično promeniti unutrašnju strukturu haloa,” rekao je Hai-Bo Yu iz University of California, Riverside.
Zašto je ovo važno — i koja su ograničenja
Model samointeragujuće tamne materije nudi koherentno objašnjenje za gustine koje je teško uskladiti sa klasičnim LCDM predviđanjima, i to u trima vrlo različitim okruženjima: udaljeni sistem, naš galaktički tok i susedna satelitska galaksija. Ipak, to nije konačan dokaz: autore očekuju dodatna posmatranja i nezavisne analize da bi se potvrdilo da upravo ova vrsta tamne materije stoji iza ovih pojava.
Publikacija: Rad je objavljen 9. aprila u časopisu Physical Review Letters. Glavni autor: Hai-Bo Yu (University of California, Riverside, Center for Experimental Cosmology and Instrumentation).
Zaključak: Samointeragujuća tamna materija je obećavajuća teorijska opcija koja može povezati i objasniti nekoliko različitih opažanja, ali zahtevaju se dalja posmatranja i simulacije pre nego što postane široko prihvaćena.
Pomozite nam da budemo bolji.
