Още новини за тъмната материя тази седмица: Анализирайки светлина от джудже галактики, които обикалят около Млечния път, учените смятат, че са открили минималната маса за галактики във Вселената - 10 милиона пъти повече от масата на слънцето. Тази маса може да бъде най-малкият известен „изграждащ блок“ на мистериозната, невидима субстанция, наречена тъмна материя. Звездите, които се образуват в тези градивни блокове, се скупчават и се превръщат в галактики. Учените знаят много малко за микроскопичните свойства на тъмната материя, въпреки че тя представлява приблизително пет-шести от цялата материя във Вселената. „Като знаем тази минимална галактическа маса, можем по-добре да разберем как се държи тъмната материя, което е от съществено значение за един ден да научим как е станала нашата вселена и живот, какъвто знаем,“ каза Луис Стригари, водещ автор на това проучване от Калифорнийския университет, Ървайн.
Тъмната материя управлява растежа на структурата във Вселената. Без него галактики като нашия Млечен път нямаше да съществуват. Учените знаят как гравитацията на тъмната материя привлича нормалната материя и причинява формирането на галактики. Те също подозират, че малките галактики се сливат във времето, за да създадат по-големи галактики като нашия Млечен път.
Най-малките известни галактики, наречени джудже галактики, варират значително по яркост, от 1000 пъти светимостта на Слънцето до 10 милиона пъти светимостта на слънцето. Известно е, че поне 22 от тези джудже галактики обикалят около Млечния път. Учените от UCI са изследвали 18 от тях, използвайки данни, получени с телескопа Кек на Хаваите и телескопа Магелан в Чили, с цел да се изчислят техните маси. Анализирайки светлината на звездите във всяка галактика, те определиха колко бързо се движат звездите. Използвайки тези скорости, те изчислиха масата на всяка галактика.
Изследователите очаквали масата да варира, като най-ярката галактика тежи най-много, а най-слабата галактика тежи най-малко. Но изненадващо всички галактики джуджета имат една и съща маса - 10 милиона пъти повече от масата на слънцето.
Маной Каплингхат, съавтор на изследването и доцент по физика и астрономия в UCI, обяснява тази констатация, използвайки аналогия, в която хората играят ролята на тъмна материя.
„Да предположим, че сте извънземно, който лети над Земята и идентифицира градските райони от концентрацията на светлините през нощта. От яркостта на светлините можете да предположите, например, че в Лос Анджелис живеят повече хора, отколкото в Мумбай, но това не е така - каза Каплипхат. „Това, което открихме, е по-крайно и е сходно да кажем, че всички райони на метрото, дори и тези, които едва се виждат през нощта за извънземните, имат население от около 10 милиона.“
Тъй като джуджетата галактики са предимно тъмна материя - съотношението на тъмната материя към нормалната материя е толкова голямо, колкото 10 000 към едно - откритието с минимална маса разкрива основно свойство на тъмната материя.
„Ние сме развълнувани, защото тези галактики са практически невидими, но съдържат огромно количество тъмна материя“, каза Джеймс Бълок, съавтор на изследването и директор на Центъра за космология на UCI. „Това ни помага да разберем по-добре частицата, която образува тъмна материя, и ни учи за това как се образуват галактики във Вселената.“
Учените твърдят, че може да съществуват бучки тъмна материя, които не съдържат звезди. Единствените буци тъмна материя, които могат да открият в момента, са тези, които са осветени от звезди.
Учените се надяват да научат за микроскопичните свойства на тъмната материя, когато Големият адронен колайдер в Швейцария започне да функционира по-късно тази година. Устройството ще ускори два лъча ядра в пръстен в противоположни посоки и след това ще ги удари заедно, за да пресъздаде условия непосредствено след Големия взрив. Правейки това, учените се надяват да създадат за първи път частицата от тъмната материя в лабораторията.
Източник: University of California, Irvine
