Sześć zderzeń gromad galaktyk wraz z zaznaczonym na niebiesko rozmieszczeniem ciemnej materii. Od lewej: MACS J0416.1–2403, MACS J0152.5-2852, MACS J0717.5+3745, Abell 370, Abell 2744 and ZwCl 1358+62. Źródło: NASA, ESA, D. Harvey (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Szwajcaria), R. Massey (Durham University, Wielka Brytania), Hubble SM4 ERO Team, ST-ECF, ESO, D. Coe (STScI), J. Merten (Heidelberg/Bolonia), HST Frontier Fields, Harald Ebeling(University of Hawaii at Manoa), Jean-Paul Kneib (LAM), Johan Richard (Caltech, USA). Astronomowie zestawili ze sobą obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra i zbadali zachowanie ciemnej materii w sytuacji zderzeń pomiędzy gromadami galaktyk. Wyniki ukazały się w najnowszym numerze czasopisma „Science”.
Okazuje się, że ciemna materia oddziałuje ze sobą jeszcze mniej, niż do tej pory zakładano.
Ciemna materia ciągle stanowi zagadkę dla astronomów i fizyków. Wiadomo, że we Wszechświecie jest jej więcej niż zwykłej materii świecącej. Trudno jest jednak ją zaobserwować, ponieważ nie odbija światła, nie absorbuje go, a ujawnia się tylko poprzez oddziaływania grawitacyjne na widzialne formy materii.
Grupa naukowców, którą kierował David Harvey z École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) w Szwajcarii, postanowiła sprawdzić, jak ciemna materia zachowuje się w sytuacji zderzeń między gromadami galaktyk. Podczas takich kolizji obłoki gazu znajdujące się w galaktykach zderzają się ze sobą i spowalniają albo się zatrzymują. Gwiazdy raczej nie zderzają się ze sobą (gdyż są pomiędzy nimi duże puste przestrzenie), a oddziaływanie gazu na gwiazdy też nie powoduje zbyt wielkiego spowolnienia ich ruchu.
Collage of six cluster collisions, with dark-matter maps and X-ray dataA jak jest w przypadku ciemnej materii? Badania wskazują, że podobnie jak gwiazdy, nie spowalnia ona przy zderzeniach. Przyczyną nie są tutaj jednak duże przestrzenie pomiędzy zgrupowaniami ciemnej materii – według wiodących hipotez ciemna materia jest raczej równomiernie rozłożona w gromadach galaktyk, więc jej fragmenty mogą często znajdować się blisko siebie. Okazuje się, że ciemna materia oddziałuje z inną ciemną materią jeszcze słabiej niż przypuszczano.
Zespół Haerveya zbadał 72 zderzenia galaktyk, prowadząc obserwacje za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra. Badana próbka jest całkiem spora, można więc było obserwować zderzenia z różnych kątów widzenia i na różnych etapach trwania kolizji. Jak podali naukowcy, zaobserwowane zachowanie ciemnej materii jest podobne do wcześniej badanego przypadku Gromady Pocisk, ale teraz wreszcie mieli dużo większą liczbę zderzeń do analizy i porównań.
Odkrycie, iż ciemna materia jeszcze słabiej oddziałuje ze sobą, niż zakładano, nakłada kolejne ograniczenia na jej własności. Teraz specjaliści od cząstek elementarnych w fizyce teoretycznej będą mogli udoskonalić swoje modele ciemnej materii.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl
Przeczytaj więcej: 
