Podle nové počítačové simulace je temná hmota naší galaxie shlukovatější, než se kdysi myslelo.
Model vytvořený jedním z nejvýkonnějších superpočítačů na světě ukazuje, že sférické halo temné hmoty, které obklopuje Mléčnou dráhu, obsahuje husté shluky a proudy tajemné hmoty, dokonce i v sousedství naší sluneční soustavy.
"V předchozích simulacích byla tato oblast hladká, ale nyní máme dost podrobností, abychom viděli shluky temné hmoty," řekl výzkumník Piero Madau, astrofyzik z Kalifornské univerzity v Santa Cruz.
Předpokládá se, že temná hmota, kterou vědci dokážou detekovat pouze pozorováním jejího gravitačního účinku, tvoří asi 85 procent hmoty ve vesmíru. Jeho složení zůstává záhadou, ačkoli někteří vědci se domnívají, že je tvořen hypotetickými částicemi nazývanými WIMP (slabě interagující masivní částice), které by se mohly navzájem anihilovat a při srážce vyzařovat gama paprsky.
Nová simulace, popsaná v časopise Nature ze 7. srpna, naznačuje, že temná hmota by mohla být detekována nedávno vypuštěným gama-paprskovým velkoplošným vesmírným dalekohledem (GLAST).
"Právě proto je to vzrušující," řekl Madau. "Některé z těch shluků jsou tak husté, že budou emitovat spoustu gama paprsků, pokud dojde k anihilaci temné hmoty, a mohlo by je snadno detekovat GLAST."
Doposud, ačkoli mnoho týmů hledalo WIMPparticles, nikdo je přesvědčivě nezjistil.
"Existuje několik kandidátských částic pro studenou temnou hmotu a naše předpovědi pro GLAST závisí na předpokládaném typu částice a jejích vlastnostech," řekl Juerg Diemand, postdoktorand na UCSC, který vedl nový výzkum. "U typických WIMP by po dvou letech pozorování mělo z pozadí gama záření vystupovat kdekoli od hrstky až po několik desítek jasných signálů. To by byl pro GLAST velký objev."
Spuštění modelu na Jaguarsupercomputeru v Oak Ridge National Laboratory v Tennessee trvalo asi jeden měsíc. Sledováním gravitačních interakcí více než miliardy balíčků temné hmoty během 13,7 miliard let mohl počítač předpovědět, jak se temná hmota ve vesmíru vyvíjela v průběhu času na základě předních teorií o tom, jak temná hmota interaguje.
"Simuluje distribuci temné hmoty od doby blízko velkého třesku až do současné epochy, tedy prakticky celý věk vesmíru, a zaměřuje se na řešení halo kolem galaxie, jako je Mléčná dráha," řekl Diemand.
Výzkum byl financován ministerstvem energetiky USA, NASA a švýcarskou národní vědeckou nadací.
