Astronomowie drapią się po nowej obserwacji „gromady” ciemnej materii, która najwyraźniej pozostała po masowym połączeniu gromad galaktyk. Implikacje tego odkrycia stanowią wyzwanie dla obecnego zrozumienia, w jaki sposób ciemna materia wpływa na galaktyki i gromady galaktyk.
Początkowo obserwacje poczynione w 2007 r. Zostały odrzucone jako złe dane. Nowe dane uzyskane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a w 2008 r. Potwierdziły wcześniejsze obserwacje rozchodzenia się ciemnej materii i galaktyk. Nowe dowody oparte są na obserwacjach odległej, łączącej się gromady galaktyk o nazwie Abell 520. W tym momencie astronomowie mają przed sobą wyzwanie, aby wyjaśnić, dlaczego ciemna materia nie zachowuje się zgodnie z oczekiwaniami.
„Ten wynik to zagadka” - powiedział astronom James Jee (University of California, Davis). „Ciemna materia nie zachowuje się zgodnie z przewidywaniami i nie jest jasne, co się dzieje. Teorie powstawania galaktyk i ciemnej materii muszą wyjaśniać to, co widzimy. ”
Obecne teorie na temat ciemnej materii wskazują, że może to być rodzaj „kleju” grawitacyjnego, który utrzymuje galaktyki razem. Jedną z innych interesujących właściwości ciemnej materii jest to, że według wszystkich relacji nie jest zbudowana z takich samych rzeczy jak ludzie i planety, ale oddziałuje „grawitacyjnie” z normalną materią. Obecne metody badania ciemnej materii polegają na analizie połączeń galaktycznych, ponieważ galaktyki będą oddziaływać inaczej niż ich aureole ciemnej materii. Obecne teorie są wspierane przez wizualne obserwacje połączeń galaktyk w Gromadzie Pocisków i stały się klasycznym przykładem naszego obecnego rozumienia ciemnej materii.
Badania nad Abell 520 powodują, że astronomowie zastanawiają się dwa razy nad naszym obecnym rozumieniem ciemnej materii. Początkowe obserwacje wykazały ciemną materię i gorący gaz, ale brakowało świecących galaktyk - które normalnie są wykrywane w tych samych regionach co stężenia ciemnej materii. Próbując zrozumieć sens obserwacji, astronomowie wykorzystali Wide Field Camera Planetary 2 Hubble'a do mapowania ciemnej materii w gromadzie za pomocą techniki soczewkowania grawitacyjnego.
„Obserwacje takie jak Abell 520 są pokorne w tym sensie, że pomimo wszystkich skoków i ograniczeń w naszym rozumieniu, od czasu do czasu jesteśmy zatrzymywani na zimno”, powiedział Arif Babul (University of Victoria, British Columbia).
Jee dodał: „Znamy może sześć przykładów zderzeń szybkich gromad galaktyk, w których zmapowano ciemną materię, ale Gromada Kulowa i Abell 520 to dwa, które pokazują najbardziej wyraźne dowody ostatnich fuzji i są niespójne z każdym z nich. inny. Żadna pojedyncza teoria nie wyjaśnia odmiennego zachowania ciemnej materii w tych dwóch zderzeniach. Potrzebujemy więcej przykładów. ”
Zespół pracował nad wieloma możliwościami swoich ustaleń, każda z własnym zestawem pytań bez odpowiedzi. Jedną z takich możliwości jest to, że Abell 520 był bardziej skomplikowanym połączeniem niż spotkanie Gromady Kulowej. Być może w Abell 520 połączonych było kilka galaktyk zamiast dwóch odpowiedzialnych za Gromadę Kul. Inną możliwością jest to, że podobnie jak dobrze ugotowany ryż ciemna materia może być lepka. Kiedy cząstki zwykłej materii zderzają się, tracą energię i w rezultacie zwalniają. Możliwe, że jakaś ciemna materia wejdzie w interakcję ze sobą i pozostanie w tyle po zderzeniu dwóch galaktyk.
Inną możliwością może być to, że w jądrze było więcej galaktyk, ale były one zbyt słabe, aby Hubble mógł je wykryć. Będąc ciemniejsze, galaktyki uformowałyby znacznie mniej gwiazd niż inne rodzaje galaktyk. Zespół planuje wykorzystać dane Hubble'a do stworzenia komputerowej symulacji zderzenia, mając nadzieję na uzyskanie istotnych wskazówek w celu lepszego zrozumienia niezwykłego zachowania ciemnej materii.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o Kosmicznym Teleskopie Hubble'a, odwiedź: http://www.nasa.gov/hubble
