Vesmír může být plný zářících hvězd, ale téměř 85 procent veškeré hmoty nelze vidět, ukazují výpočty. Při honbě za neviditelným objevili astrofyzikové malý, ale nový úkryt pro tajemnou temnou hmotu: „recyklované“trpasličí galaxie vzniklé z ohavných galaktických kolizí.
Tento objev, který je dnes podrobně popsán v online verzi časopisu Science, zpochybňuje představu, že temná hmota visí v halo kolem velkých galaxií. Místo toho se může nacházet v galaxiích.
Temná hmota funguje jako gravitační lepidlo, držící miliony nebo miliardy hvězd pohromadě ingalaktické koule nebo disky. Bez toho by se „naše vlastní galaxie měla rozpadnout,“řekl Frederic Bournaud, astrofyzik z Francouzské komise pro atomovou energii (Commissariat a l'energie atomique). "Takže temná hmota - tato neviditelná síla - ji někde drží přilepenou."
Bezradný
Vědci nemají žádnou pevnou představu, co temná hmota vlastně je. Neshodli se ani na jediné definici záhadné věci, protože mohou jen hádat, z čeho se skládá. Zatímco temná hmota je zdrojem gravitace a reaguje s běžnou hmotou ve velkých měřítcích, nemá žádný měřitelný vliv na malé měřítko (jako v naší sluneční soustavě), neexistuje žádný její obrázek a není znám způsob, jak ji přímo detekovat.
Konvenční hmota, nazývaná "baryonická" hmota, je hmota rostlin, kamenů, hvězd a věcí, kterých se můžeme dotknout nebo je alespoň vidět. Některá baryonová hmota však není snadno viditelná, protože je ve formě studeného plynu nebo vzdálených, tmavých, vyhořelých hvězd. Někteří badatelé používají termín „temná hmota“k označení této těžko viditelné pravidelné hmoty.
Ale naprostá většina neviditelné hmoty je pravděpodobně vysoce nekonvenční, dosud nepopsaná „nebaryonová“hmota a většina vědců omezuje svou definici temné hmoty na tuto podivnou formu.
Kromě neshod byla dosud velká část temné hmoty detekována pouze nepřímo. Jedna metoda například vezme viditelnou hmotu galaxie, vypočítá, jak rychle by se měla pohybovat, a poté to porovná se skutečnou pozorovanou rychlostí. U velkých galaxií výpočty ukazují, že viditelná hmota tvoří pouze 10 procent hmoty, která by tam měla být.
Ale spojením snímků z dalekohledu, výpočtů a počítačových modelů si Bournaud myslí, že ona a jeho tým by mohli být o něco blíže k nalezení a identifikaci větší části chybějící hmoty vesmíru.
Galactichit-and-run
Aby astrofyzici objevili další vodítka o temné hmotě, zamířili velmi velké pole radioteleskopů v Novém Mexiku na NGC5291, kupu galaxií vzdálenou asi 200 milionů světelných let. Podobá se prstenci, korunovanému jednou velkou galaxií ve středu a posetým menšími trpasličími galaxiemi v oblaku kosmického odpadu.
Jak vzniká taková zvláštní skupina galaxií?
"Asi před 360 miliony let se velká galaxie srazila s NGC5291, která bývala aspirální galaxií," řekl Bournaud. V oblasti je několik podezřelých, ale IC4329 je hlavním kandidátem – se seřazenou trajektorií a šestinásobnou hmotností NGC5291 zůstal relativně nezměněn od pravděpodobné kosmické srážky, podobně jako auto často zůstává nezraněné poté, co srazí cyklistu.
Simulovaná nápověda
Pokud se temná hmota nachází na okrajích velkých galaxií, pak by se v recyklovaných trpasličích galaxiích mělo nacházet jen málo nebo žádná. Bournaud však objevil, že viditelná hmota tvoří pouze jednu třetinu hmoty v malých galaxiích - takže velké galaxie pravděpodobně obsahují většinu temné hmoty ve svých galaktických hranicích, nikoli v halo kolem nich.
Bournaud si myslí, že asi polovina neviditelné hmoty v recyklovaných galaxiích je obyčejný starý vodíkový plyn. "Ale to je jen odhad," řekl Bournaud a dodal, že dalekohled by to nakonec měl být schopen detekovat. Bez ohledu na to, zda je skrytá hmota regulérní hmotou nebo temnou hmotou, či nikoli, současné teorie o recyklovaných trpasličích galaxiích a umístění temné hmoty jsou podle studie podrobovány „testu“.
Za objev připisuje určitou zásluhu dramatickému pokroku v oblasti výpočetní techniky. "Ještě před 10 lety byly simulace daleko za pozorováním dalekohledem," řekl. Podobně jako policie rekonstruuje místa nehod nebo zločinů kombinací zpráv očitých svědků a forenzních měření, „dnes astrofyzikové kombinují to, co vidí, s počítačovými modely, aby docházeli k objevům“.
Dalším krokem při přidávání váhy teorii, řekl Bournaud, je podívat se na další recyklované trpasličí systémy. "Pokud dokážeme lépe porozumět formování galaxií, můžeme najít více temné hmoty," řekl.
