Temná hmota méně temná?

První náznak interakce temné hmoty se sebou samým

Klastr galaxií Abell 3827: Ve středu se sbíhají čtyři gigantické galaxie - as nimi jejich temná hmota © ESO
číst nahlas

Braked out: Poprvé astronomové objevili náznak, že temná hmota interaguje se sebou samým. Protože při srážce čtyř vzdálených galaxií visí za její galaxií kus lehké hmoty kus temné hmoty. To může znamenat, že byl zpomalen účinkem částic temné hmoty na sebe. Pokud bude potvrzeno, bude to první důkaz interakce temné hmoty s něčím jiným než gravitací.

Temná hmota je stále záhadou: nevíme, co to je a jejich chování je známo jen částečně. Zatím se zdálo jasné, že kromě gravitace sotva interaguje s čímkoli jiným. Teprve nedávno studie naznačila, že temná hmota sama o sobě nereaguje. Při srážkách shluků galaxií se složky temné hmoty navzájem nezpomalovaly, takže se zdálo, že částice temné hmoty vzájemně neovlivňují.

čtyřnásobný kolize

Nyní však Richard Massey z Durhamské univerzity a jeho kolegové pozorovali jev, který se zdá být v rozporu s tímto. Objevili to v galaktickém seskupení Abell 3827, vzdáleném asi 1, 3 miliardy světelných let. V tomto seskupení se spolu střetávají čtyři eliptické galaxie. Jasná jádra těchto hvězdokup jsou tedy velmi blízko sebe - vzácná souhvězdí.

A další zvláštní rys je přidán: Masivní galaxie je vidět přímo před galaxií a funguje jako gravitační čočka: její gravitace zvětšuje vzdálený shluk a umožňuje mapovat jeho vnitřní strukturu a uzavřít distribuci temné hmoty, To je přesně to, co Massey a jeho kolegové provedli pomocí Hubbleova kosmického dalekohledu NAS a spektroskopických měření s velmi velkým dalekohledem (VLT) Evropské jižní observatoře ESO v Chile - s překvapivým výsledkem.

Rozložení temné hmoty v Abell 3827. Temná hmota se v levé galaxii mírně posunula. Richard Massey / ESO

Za kus visí kus

Jak hodnocení odhalilo dvěma různými metodami, hrudka temné hmoty ve shluku galaxií není tam, kde by se dalo očekávat. Místo toho zaostává za svou galaxií asi o 5 000 světelných let, protože se rozptyluje nesoulad mezi celkovou hmotností a pozorovatelnou „světelnou“ hmotou. „To, že obě metody jsou v dobré shodě, naznačuje, že tato odchylka je skutečná, “ říkají vědci. zobrazit

Takový rozpor je však považován za možný náznak, že temná hmota galaxií při takové kolizi nepronikne hladce. "Pokud má temná hmota vzájemnou interakci, která není nula, i když je velmi malá, pak by temná hmota padající do shluku zaostávala za starými hvězdami, " vysvětlete Massey a jeho kolegy. A to je přesně to, co zřejmě pozorovali u Abell 3827.

Interakce se sebou?

Podle vědců by jejich pozorování mohlo být první známkou toho, že temná hmota stále interaguje s něčím jiným než gravitací. Interpretaci zpomalení interpretují jako důsledek slabé interakce částic temné hmoty, což způsobuje určitý druh tření a tím i brzdný účinek při srážce. „Dalo by se to považovat za důkaz toho, že temná hmota interaguje sama se sebou, “ říkají astronomové.

Toto pozorování by mohlo být prvním důkazem interakce temné hmoty s něčím jiným než gravitací. „Temná hmota nemusí být tak temná, “ říká Massey. Jak však astronomové zdůrazňují, jsou však stále potřebná další vyšetřování. S nimi chtějí vyloučit další efekty, které by mohly způsobit podobné nesrovnalosti mezi temnou hmotou a viditelnou hmotou.

Časový faktor je rozhodující

Rovněž není jasné, proč se tento účinek nevyskytl při srážce celých galaktických shluků nebo alespoň nemohl být měřen. Vědci se však domnívají, že časový faktor by mohl hrát roli: kolize v klastru Abell 3827 probíhá velmi dlouhou dobu, což možná umožňuje, aby se drobný efekt akumuloval dostatečně dlouho, aby se stal měřitelným.

Při srážkách clusteru nemusí být čas dost na to, aby temná hmota zůstala dostatečně pozadu. Kombinace obou pozorování však může pomoci zúžit rozsah účinku. „Teď kroužíme temnou hmotou zdola a shora, “ říká Massey. (Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti, 2015; doi: 10.1093 / mnras / stv467)

(ESO / Durham University, 15.04.2015 - NPO)