Létezhet a kozmikus sötét anyag
A sötét anyag igazi teher lehet. Ennek az azonosítatlan, láthatatlan anyagnak a vonzása galaxisunkban lelassíthatja a Tejútrendszerünk szívében lévő forgó csillagokat.
A tudósok egy technikát használtak a lassulás idővonalának újrateremtésére. A megközelítés olyan, mint a fa korának kiszámítása a törzsben lévő gyűrűk számolásával. Ez a technika azt találja, hogy sebessége legalább 24 százalékkal lassult megalakulása óta, több milliárd évvel ezelőtt.
Ez a lassulás „egy másik közvetett – de fontos – bizonyíték arra, hogy a sötét anyag egy dolog” – mondja Martin Weinberg asztrofizikus. A Massachusetts Amherst Egyetemen dolgozik. A tudósok régóta sejtik, hogy létezik sötét anyag, annak ellenére, hogy nem látják. Az új lassulás a sötét anyag jele, mondja Weinberg. Végül is rámutat: „ez a [lassulás] nem történhet meg nélküle”.
Sok spirális galaxis, köztük a Tejútrendszerünk, tartalmaz egy központi rúd alakú régiót. Sűrűn tele van csillagokkal. Körülötte a galaxis csavaros karjai. A bárban vannak csoportosulók is: a sztárok legénysége. A bár mellett ülnek, de távolabb a galaxis közepétől. Csapdába ejtik a bár gravitációs hatása. Ezek a csillagok az úgynevezett Lagrange-pont néven ismert gravitációs szempontból stabil hely körül keringnek.
Ha a rúd forgása lelassul, akkor megnő. A bár tagalongjai is kifelé mozognak. Ahogy ez megtörténik, az akasztós csoport még több csillagot fog összegyűjteni. Ennek a folyamatnak a számítógépes modellje szerint ezeknek a további csillagoknak rétegekben kell elhelyezkedniük a csoporton kívül – mondja Ralph Schönrich. Asztrofizikus a University College Londonban, Angliában. A csillagok rétegei a csoport növekedésének rekordjául szolgálnak. „Ez valójában olyan, mint egy fa, amelyet kivághat a saját galaxisában” – mondja.
Schönrich és Rimpei Chiba, az angliai Oxfordi Egyetem munkatársai tanulmányozták, hogyan változott a csoport csillagainak összetétele a külső szélétől a mélyebb rétegekig.
A Tejút különböző részein különböző típusú csillagok vannak. A galaxis egyes részein hidrogént és héliumot tartalmazó csillagok vannak, és nem sok más. A galaxis más részein nehezebb kémiai elemekkel rendelkező csillagok vannak. A csillagcsoport rétegeinek összetételét vizsgálva a tudósok meg tudták állapítani, hogy a csoport hol vette fel a rétegeket.
Az Európai Űrügynökség Gaia űrszondájának adataival dolgoztak. A rúd külső rétegeiben lévő csillagokban általában kevés elem van, amelyek nehezebbek, mint a hélium. A belső réteg csillagaiban több ilyen nehéz elem található. Azt mondják, ez bizonyíték arra, hogy a csillagcsoport kifelé mozog a léc lassulása miatt. A csoport különböző kompozíciókból álló sztárokat szedett össze haladás közben.
A sáv lassulása arra utal, hogy gravitációs erő hat rá. Nevezetesen a galaxis sötét anyaga húzza a csillagokat. A normál anyagnak önmagában nem lenne elegendő tömege a rúd sebességének csökkentéséhez. „Ha nincs sötét anyag, a léc nem lassul” – mondja Chiba.
De az eredményeknek van néhány kritikusa. „Ez még nem meggyőző számomra” – mondja Isaac Shlosman asztrofizikus. A Lexingtoni Kentucky Egyetemen dolgozik. Például kételkedik abban, hogy a fa-gyűrű rétegzés valóban bekövetkezne. Szerinte „nehéz elhinni, hogy ez így van egy reális rendszerben”, szemben az egyszerű számítógépes modellekkel.
Weinberg ezzel szemben azt mondja, hogy bár a tanulmány sok feltevésre támaszkodik, azt gyanítja, hogy helyes. – Megfelelő illata van – mondja.