Και οι νάνοι γαλαξίες χρειάζονται τη σκοτεινή ύλη

Πηγή: PhysicsOrg, 24 Οκτωβρίου 2007

Τα άστρα στους νάνους σφαιροειδείς γαλαξίες συμπεριφέρονται με έναν τρόπο που δείχνει ότι οι γαλαξίες αυτοί εξουσιάζονται εντελώς από τη σκοτεινή ύλη. Αυτό βρήκαν τελευταίες έρευνες αστρονόμων από το πανεπιστήμιο του Μίτσιγκαν.

Ο καθηγητής της αστρονομίας Mario Mateo και ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Matthew Walker μέτρησαν την ταχύτητα 6.804 άστρων σε επτά νάνους δορυφορικούς γαλαξίες του Γαλαξία μας: Carina, Draco, Fornax, Leo I, Leo II, Sculptor και Sextans. Αυτοί διαπίστωσαν ότι, αντίθετα με ότι προβλέπει ο νόμος της βαρύτητας του Νεύτωνα, τα άστρα σε αυτούς τους γαλαξίες δεν κινούνται πιο αργό όταν είναι πιο μακριά από τον πυρήνα του γαλαξία τους.

"Αυτοί οι γαλαξίες παρουσιάζουν ένα πρόβλημα μακριά από το κέντρο", λέει ο  Mateo. "Η ταχύτητα δεν γίνεται μικρότερη. Μένει ακριβώς η ίδια, κάτι το οποίο είναι μυστηριώδες."

Οι αστρονόμοι ξέρουν ήδη ότι τα άστρα στους σπειροειδείς γαλαξίες συμπεριφέρονται με παρόμοιο τρόπο. Αυτή η έρευνα αυξάνει εντυπωσιακά τις διαθέσιμες πληροφορίες για τους μικρότερους γαλαξίες, καθιστώντας έτσι πιθανό να επιβεβαιωθεί ότι η κατανομή του φωτός και των άστρων τους δεν είναι η ίδια με την κατανομή της μάζας.

"Έχουμε πολλά στοιχεία γι αυτούς τους γαλαξίες, και αυτό μας επιτρέπει να τους μελετήσουμε κατά τρόπο πρωτοφανή. Η έρευνά μας δείχνει ότι οι νάνοι γαλαξίες κυριαρχούνται εντελώς από τη σκοτεινή ύλη, εφ' όσον η νευτώνεια βαρύτητα περιγράφει επαρκώς αυτά τα συστήματα", λέει ο Walker. Ο Walker αφού έλαβε το διδακτορικό του από το Πανεπιστήμιο του Μίτσιγκαν τώρα κατέχει μια μεταδιδακτορική θέση στο πανεπιστήμιο Καίμπριτζ στο Ηνωμένο Βασίλειο.

Η σκοτεινή ύλη είναι μια ουσία που οι αστρονόμοι δεν έχουν παρατηρήσει άμεσα, αλλά συνάγουν ότι υπάρχει επειδή ανιχνεύουν τα αποτελέσματα της βαρύτητας της πάνω στην ορατή ύλη. Με βάση αυτές τις μετρήσεις, η επικρατούσα θεωρία στην αστρονομία και την κοσμολογία είναι ότι τα ορατά μέρη του Κόσμου αποτελούν μόνο ένα κλάσμα της συνολικής ύλης και της ενέργειάς του.

Ο πλανήτης Ποσειδώνας ήταν κάποτε "σκοτεινή ύλη", εξηγεί ο Mateo. Προτού ακόμα να γεννηθεί ο όρος αυτός, οι αστρονόμοι πρόβλεψαν την ύπαρξή του βασισμένοι σε μια ανωμαλία στην τροχιά του πλανητικού γείτονα του  Ποσειδώνα, του Ουρανού. Ήξεραν πού να ψάξουν ακριβώς για τον Ποσειδώνα.

Στο τελευταίο τέταρτο του 20ου αιώνα, οι αστρονόμοι έψαχναν για τον Ποσειδώνα του σύμπαντος, σα να λέμε. Η σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να λάβει τη μορφή νάνων αστεριών και πλανητών, στοιχειώδη σωματίδια συμπεριλαμβανομένων και των νετρίνων, ή υποθετικά και ακόμα μη ανιχνευθέντων σωματιδίων που δεν αλληλεπιδρούν με το ορατό φως ή με άλλα μέρη του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.

Η σκοτεινή ύλη θεωρείται πως αναγκάζει τους γαλαξίες να συγκρατιούνται σαν ένα ενιαίο σύνολο από το να διασπαστούν. Η δύναμη βαρύτητας της ορατής ύλης δεν0 θεωρείται αρκετά ισχυρή για να αποτρέψει τα άστρα να διαφύγουν. Εν τούτοις, υπάρχουν άλλες θεωρίες για να εξηγήσουν αυτές τις αποκλίσεις. Παραδείγματος χάριν, η Τροποποιημένη Νευτώνεια Δυναμική, λέει ο Mateo, προτείνει ότι οι δυνάμεις της βαρύτητας γίνονται ισχυρότερες όταν οι επιταχύνσεις είναι πολύ ασθενείς. Ενώ το αποτέλεσμα τους εξισώνεται με τα αποτελέσματα της σημερινής θεωρίας της σκοτεινής ύλης, που είναι μια λιγότερο δημοφιλής εξήγηση.

"Αυτοί οι νάνοι γαλαξίες δεν είναι πολλοί για να τους εξετάσουμε", συνεχίζει ο Mateo, "αλλά μπορούν πραγματικά να αλλάξουν τις θεμελιώδεις απόψεις μας σχετικά με τη φύση της σκοτεινής ύλης και, ίσως, ακόμη και της βαρύτητας."

Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Η σκοτεινή ύλη του σύμπαντος έχει μεγάλη διάρκεια ζωής
Μια αντίπαλη θεωρία της σκοτεινής ύλης έρχεται και πάλι στο προσκήνιο
Σκοτεινή ύλη και ίνφλατον είναι ένα και το αυτό;
Η θερμή σκοτεινή ύλη λύνει το μυστήριο των γιγάντιων μαύρων οπών
Τα κοσμικά συντρίμμια δεν συμφωνούν με τις θεωρίες της σκοτεινής ύλης
Αγώνας για την ανίχνευση της Σκοτεινής Ύλης
Η σκοτεινή πλευρά της βαρύτητας

Home