Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego wykorzystali zaawansowane symulacje komputerowe do stworzenia testu w celu udowodnienia lub obalenia istnienia ciemnej materii. Analiza pokazuje, że odpowiedź leży w ruchu gwiazd w małych galaktykach satelitarnych krążących wokół Drogi Mlecznej.
Korzystając z jednego z najszybszych superkomputerów na świecie, naukowcy modelowali rozkład materii w satelitarnych galaktykach karłowatych. Są to małe galaktyki obracające się wokół dużych galaktyk, takich jak Droga Mleczna czy Andromeda.
Naukowcy skupili się na przyspieszeniu promieniowym (RAR). W galaktykach dyskowych gwiazdy poruszają się po okrągłych orbitach wokół centrum galaktyki. Przyspieszenie, które powoduje zmianę kierunku, jest spowodowane przyciąganiem materii. RAR opisuje związek między tym przyspieszeniem a tym, co jest spowodowane tylko przez materię widzialną. Daje wyobrażenie o galaktycznej strukturze i rozkładzie materii.
Rozkład ciemnej materii (powyżej) i gwiazd (poniżej)
Po raz pierwszy przeprowadzono symulację RAR galaktyk karłowatych, biorąc pod uwagę obecność ciemnej materii. Okazało się, że zachowują się jak mniejsze wersje większych galaktyk. Ale co, jeśli nie ma ciemnej materii, a grawitacja przeczy prawom Newtona? Następnie RAR galaktyk karłowatych silnie zależy od ich odległości od galaktyki gospodarza, co nie zdarza się, jeśli istnieje ciemna materia. Ta różnica zmienia galaktyki satelitarne w potężne testy sprawdzające ciemną materię. W 2013 r. Uruchomiono sondę ESA Gaia, która może odpowiedzieć na to pytanie. Został stworzony do bezprecedensowego badania gwiazd w Drodze Mlecznej i galaktykach satelitarnych. Istnieje wiele danych, więc analiza zajmie lata.
Klej do galaktyk
To pytanie jest wciąż najbardziej istotne w kosmologii. Istnienie ciemnej materii zasugerowano ponad 80 lat temu. Zrobił to Fritz Zwicky, który domyślił się, że galaktyki poruszają się tak szybko w gromadach, że faktycznie się oddalają od siebie. Dlatego zasugerował obecność niewidzialnej materii, która posiada wystarczającą grawitację, aby uratować galaktyki na ich orbitach. W 1970 roku Vera Rubin zauważyła podobne zjawisko w galaktykach spiralnych.
Obecnie większość świata nauki jest przekonana, że ciemna materia zajmuje około 80% masy uniwersalnej. Nie styka się ze światłem, więc jest niewidoczne dla teleskopów. Ale jej teoretyczne istnienie doskonale pasuje do innych obserwacji, takich jak rozkład promieniowania CMB. Ponadto wyjaśnia położenie i prędkość powstawania galaktyk. Ale do tej pory nie było możliwe udowodnienie jego istnienia, więc niektórzy ludzie uważają, że grawitacja nie jest zgodna z ogólnie przyjętymi przepisami. Przyszłe odkrycia pokażą, kto miał rację.
