Większość galaktyk, które istniały 10 miliardów lat temu, zawierała mniej więcej tyle ciemnej materii, co galaktyki dzisiaj. Odkrycia te zaprzeczają wcześniejszym badaniom, w których wierzono, że mniej ciemnej materii było ukryte wokół galaktyk we wczesnym Wszechświecie.
Ciemna materia zajmuje około 85% całkowitej masy znanego Wszechświata. Jednak tajemnicza substancja nie styka się ze światłem, więc naukowcy wciąż nie są w stanie poznać jej natury. Musimy polegać na przyciąganiu grawitacyjnym ciemnej materii do zwykłego (barionu), reprezentującego gwiazdy, mgławice i planety, a także wszystkie drzewa, kamienie i ludzi.
Ciemna materia ma tendencję do koncentracji w aureolach wokół galaktyk. Astronomowie zarejestrowali to, mierząc prędkość rotacji galaktycznej. Zgodnie z prawem Newtona, gwiazdy na obrzeżach galaktyki powinny poruszać się znacznie wolniej niż gwiazdy w centrum. Ale w latach sześćdziesiątych. Naukowcy zauważyli szybkie gwiazdy na krawędzi Drogi Mlecznej, sugerując, że za galaktycznymi orbitami gwiazd kryje się dodatkowa materia.
Od tego czasu naukowcy zmierzyli tysiące prędkości obrotowych w całym wszechświecie, potwierdzając obecność tych aureoli ciemnej materii. Nowe badanie wykorzystało dane z dwóch analiz 1500 galaktyk gwiezdnych do obliczenia prędkości obrotowych galaktyk, sięgające 10 miliardów lat temu. Trudno jest określić prędkość rotacji galaktycznej w przeszłości, ponieważ są one odległe i słabe. Udało nam się uzyskać średnią wartość, grupując galaktyki na odległość i łącząc ich światło. Biorąc pod uwagę masę i gęstość galaktyk, naukowcy znaleźli prawie równoważną ilość ciemnej materii dla galaktyk, które istniały w kosmicznej przeszłości i dla przedstawicieli lokalnego Wszechświata. Jednak nowe dane przeczą badaniom, które twierdziły, że we wczesnym Wszechświecie zaobserwowano mniej ciemnej materii niż w młodszych galaktykach. Jednak w poprzednich badaniach wykorzystano inny model do określania ilości materii.
Okazuje się, że wyniki w dużym stopniu zależą od zastosowanego modelu. Ostatecznie postanowiliśmy zastosować model, który najlepiej nadaje się do galaktyk o niskiej masie. Naukowcy uważają, że ten typ galaktyki w przeszłości był dominujący. Symulacje komputerowe wykazały, że masywne galaktyki są rzadkie we wczesnym Wszechświecie.
Nowe wyniki są zgodne z modelem lambda zimnej ciemnej materii opisującym nasz Wszechświat. Wyjaśnia strukturę przestrzeni i dlaczego wszystko rozszerza się wraz ze wzrostem prędkości.
