Jak wykryć obłoczki ciemnej materii?

Już od kilku lat wiadomo, że ciemna materia tworzy gigantyczne, galaktycznych rozmiarów skupiska. Teraz zespół japońskich astrofizyków ogłosił, że owa tajemnicza substancja tworzy również niewielkie zgęszczenia wszechobecne w Galaktyce. Uczeni wiedzą też, jak je wykryć.

Jak wykryć obłoczki ciemnej materii? 1Gromada Pocisk. Na różowo zaznaczono emitującą promieniowanie rentgenowskie materię barionową. Na niebiesko - dwa ogromne skupiska ciemnej materii.
Tomasz Miller

Już od kilku lat wiadomo, że ciemna materia tworzy gigantyczne, galaktycznych rozmiarów skupiska. Teraz zespół japońskich astrofizyków ogłosił, że owa tajemnicza substancja tworzy również niewielkie zgęszczenia wszechobecne w Galaktyce. Uczeni wiedzą też, jak je wykryć.

Ciemna materia to nieco myląca nazwa. Ta tajemnicza substancja, której jest we Wszechświecie około 4 razy więcej niż znanej nam z codziennego doświadczenia zwykłej, tzw. barionowej materii, nie oddziałuje z fotonami. Ciemna materia jest więc nie tyle ciemna, co doskonale przeźroczysta.

Mimo to, w 2006 r. udało się pośrednio "sfotografować" ogromne halo tej egzotycznej substancji rozpościerające się wokół dwóch zderzających się gromad galaktyk znanych jako Gromada Pocisk (ang. Bullet Cluster). Było to możliwe dzięki zjawisku soczewkowania grawitacyjnego, czyli zakrzywiania promieni świetlnych przez silne pole grawitacyjne. Bowiem choć niewidzialna, ciemna materia posiada masę. Jej skupisko zadziałało jak soczewka skupiająca światło dalszych galaktyk na tyle silnie, że możliwe było określenie jego rozmiarów, kształtu i masy.

Zebrane wyniki przedstawia zdjęcie u góry artykułu. Na niebiesko przedstawiono halo (czy raczej 2 hala) ciemnej materii. Na różowo pokolorowano źródła promieniowania rentgenowskiego - rozgrzaną materię barionową. To najmocniejszy jak dotąd obserwacyjny dowód istnienia ciemnej materii.

"No dobrze." - można stwierdzić - "Istnieją wielkie obłoki pewnej niewidzialnej, egzotycznej substancji. Ale czy to jedyny sposób jej wykrywania? No i z czego się ona właściwie składa?". Jeśli rację ma pewien zespół japońskich astrofizyków, być może wkrótce uda się udzielić częściowych odpowiedzi na oba powyższe pytania.

Naukowcy założyli, że ciemna materia składa się z tzw. neutralin. Neutralino (nie mylić z neutrinem) to dziwny kwantowy zlepek kilku hipotetycznych cząstek przewidywanych przez tzw. modele supersymetryczne fizyki cząstek elementarnych. Japońscy uczeni stworzyli komputerowy model ewolucji Wszechświata wypełnionego taką neutralinową ciemną materią. Następnie przeprowadzili symulacje, z których wynika, że w naszej Galaktyce powinno znajdować się mnóstwo niewielkich, bo "zaledwie" o rozmiarach Układu Słonecznego, zagęszczeń ciemnej materii.

Takie "mikrohalo" byłoby oczywiście za małe, aby powodować zauważalne ugięcie promieni świetlnych. Astrofizycy z Kraju Kwitnącej Wiśni twierdzą jednak, że w jego centrum co chwila dochodziłoby do wzajemnej anihilacji zderzających się neutralin, czemu towarzyszyłaby emisja promieniowania gamma. Takie zjawisko powinno być zauważalne już dla wystrzelonego dwa lata temu Kosmicznego Teleskopu Fermi.

Jeśli okaże się, że japońscy astrofizycy mają rację, to nie dość, że wreszcie dowiemy się, z czego składa się 80% materii Wszechświata, to jeszcze znacząco poszerzymy i pogłębimy współczesną fizykę cząstek elementarnych.

Źródło: New Scientist

Źródło artykułu: WP Gadżetomania

Wybrane dla Ciebie

Tajemniczy "ciemny tlen" odkryty na dnie Pacyfiku
Tajemniczy "ciemny tlen" odkryty na dnie Pacyfiku
Nowa metoda recyklingu plastiku. Rozłoży nawet PVC
Nowa metoda recyklingu plastiku. Rozłoży nawet PVC
Jest ich mniej. Nawet w środowiskach, gdzie nie ingeruje człowiek
Jest ich mniej. Nawet w środowiskach, gdzie nie ingeruje człowiek
Sen i ryzyko demencji. Są nowe odkrycia
Sen i ryzyko demencji. Są nowe odkrycia
Do 2500 r. może jej już nie być. Alarmujące prognozy dla syberyjskiej tundry
Do 2500 r. może jej już nie być. Alarmujące prognozy dla syberyjskiej tundry
Galaktyka Cygaro. Miejsce, gdzie gwiazdy rodzą się szybciej
Galaktyka Cygaro. Miejsce, gdzie gwiazdy rodzą się szybciej
Tak formują się planety. Odkrycie naukowców to potwierdza
Tak formują się planety. Odkrycie naukowców to potwierdza
Ludzie od zawsze o tym marzyli. Pojawia się jednak pewien problem
Ludzie od zawsze o tym marzyli. Pojawia się jednak pewien problem
Masz głośnych sąsiadów? Szwajcarzy znaleźli na to sposób
Masz głośnych sąsiadów? Szwajcarzy znaleźli na to sposób
Mikroplastik i zdrowie. To konsekwencje zanieczyszczenia środowiska
Mikroplastik i zdrowie. To konsekwencje zanieczyszczenia środowiska
Tajemnicza rotacja. Czy Wszechświat znajduje się w czarnej dziurze?
Tajemnicza rotacja. Czy Wszechświat znajduje się w czarnej dziurze?
Umożliwi skok technologiczny? Ten związek ma niezwykłe właściwości
Umożliwi skok technologiczny? Ten związek ma niezwykłe właściwości