Små spiralgalaxer som hittats under de senaste åren bryter mot postulatema i fysikens standardmodell, eftersom mörk materia i dem inte bara måste locka synlig substans, utan också hålla den på plats på andra sätt, enligt en artikel publicerad i tidskriften MNRAS.
”Dessa mini-spiralgalaxer kan vara en portal som leder oss in i en värld av ny fysik som överskrider standardmodellen och dess förklaringar för mörk materia och mörk energi. Vi studerade 36 av dessa galaxer, vilket är tillräckligt för att dra statistiska slutsatser, och fann en koppling mellan strukturen för vanligt ämne som komponerar stjärnor och gas, och en liknande egenskap hos dess mörka "syster", säger Paolo Salucci från SISSA-institutet i Trieste (Italien).
Under en lång tid trodde forskare att universum består av den materia som vi ser och som utgör grunden för alla stjärnor, svarta hål, nebulosor, dammkluster och planeter. Men de första observationerna av stjärnornas rörelsehastighet i närliggande galaxer visade att stjärnorna i deras utkanter rör sig med en otroligt hög hastighet, ungefär 10 gånger högre än beräkningarna visade.
Anledningen till detta, enligt forskare idag, var den så kallade mörka materien - ett mystiskt ämne, som står för cirka 75% av materialmassan i universum. Vanligtvis har varje galax ungefär 8-10 gånger mer mörk materia än sin synliga "kusin", och denna mörka materie håller stjärnorna på plats och hindrar dem från att "sprida".
I dag, som Salucci säger, är nästan alla forskare övertygade om existensen av mörk materia, men dess egenskaper, förutom dess uppenbara gravitationspåverkan på galaxer och galaxkluster, förblir ett mysterium och ett föremål för kontrovers bland astrofysiker och kosmologer. De flesta forskare antar att partiklar av mörk materia, de så kallade "wimps", osannolikt kommer att interagera med synligt material på något annat sätt, utom genom tyngdkraften.
Salucci och hans kollegor hittade de första bevisen på att detta inte är fallet genom att observera nyligen upptäckta dvärggalaxier i omedelbar närhet av Vintergatan. Dessa galaxer har liknande form och egenskaper som Vintergatan, men de är tiotals och till och med hundratals gånger mindre än vår galax.
Observationer av stjärnornas rörelse inuti och i utkanten av tre dussin sådana”minigalaxer” avslöjade ett obegripligt fenomen - det visade sig att formen av mörk materia klumpar sig i sådana stjärnmetropoler sammanföll med hur galaxerna själva såg ut.
Till exempel, om synligt material i en galax med en viss massa koncentreras på ett ställe, kommer mörk materia att göra samma sak. På samma sätt, om galaxen är starkt "sträckt" och stjärnorna i den ligger på stort avstånd från varandra, kommer mörk materia att ha en liknande form. Detta är en mycket kraftfull effekt som inte kan förklaras med hjälp av fysikens standardmodell, "förklarar Salucci.
Kampanjvideo:
Som forskaren konstaterar finns liknande effekter i större galaxer, men en sådan fördelning av mörk materia i dem förklarades tidigare av astrofysiska processer som kan beskrivas inom ramen för de befintliga idéerna om universums struktur. Ytterligare observationer av små galaxer, hoppas Salucci, kommer att hjälpa oss att förstå exakt hur standardmodellen kränks och vilka egenskaper mörk materia har.
