Observationer af de ældste stjerner i galaksen har hjulpet astrofysikere med at finde ud af, at bevægelseshastigheden for mørkt stof i nærheden af jorden og solen er uventet lav, hvilket gør det vanskeligt at finde det i fremtiden, ifølge en artikel offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters.
”Når en partikel af mørk energi kolliderer med kernen i et atom af 'almindelig' materie, ligner processen med deres kollision, hvad der sker, når to billardkugler rammer hinanden. Konsekvenserne af denne "ulykke" afhænger af to parametre - partiklernes masse og deres bevægelseshastighed. Med andre ord, jo hurtigere mørkt stof bevæger sig, jo mere synlige vil dets spor være,”siger Mariangela Lisanti fra Princeton University (USA).
I lang tid troede forskere, at universet består af synligt stof, der danner grundlaget for stjerner, sorte huller, tåger, støvklynger og planeter. Men de første observationer af stjernernes hastighed i galakserne tættest på os viste, at stjernerne i deres udkant bevæger sig med en umulig høj hastighed - ca. 10 gange højere end beregninger baseret på masserne af alle stjerner viste.
Årsagen til dette var ifølge forskere det såkaldte mørke stof - et mystisk stof, der tegner sig for omkring 75% af massen af alt stof i universet. Typisk har hver galakse ca. 8-10 gange mere mørkt stof end synligt, og dette mørke stof holder stjernerne på plads og forhindrer dem i at "spredes".
I de senere år er forskere takket være Hubble-billeder af nogle relativt dårligt studerede galakser begyndt at bemærke, at mange små og dværgalakser opfører sig helt anderledes end teorien, der forudsiger deres struktur under hensyntagen til eksistensen af dette mystiske stof.
Yderligere problemer, som bemærket af Lisanti, er skabt af det faktum, at astronomer og kosmologer i dag ikke ved, hvor hurtigt mørkt stof bevæger sig i vores galakse og i dets nærmeste naboer, hvilket i væsentlig grad komplicerer arbejdet med "direkte" mørke stofdetektorer, der forsøger at opfange spor af dets kollisioner med atomer af xenon-137 og andre sjældne ædelgasser.
Hendes team fandt en måde at løse dette problem ved at henlede opmærksomheden på en interessant kendsgerning fra livshistorien til de ældste stjerner i Mælkevejen. Disse lysarmaturer, som astronomer bemærker, blev født for omkring 10-12 milliarder år siden, på et tidspunkt, hvor vores galakse lige var begyndt at dannes og aktivt absorberede de nærliggende dværggalakser.
På det tidspunkt, ifølge forskerne, var den såkaldte glorie - en "doughnut" af mørkt stof, der omgiver Mælkevejen og andre stjernemegetlige byer, endnu ikke dannet, da nye forsyninger af dette mystiske stof konstant strømmede ind i galaksen ledsaget af skyer af gas og nyfødte stjerner.
Salgsfremmende video:
Af denne grund skal de ældre lysarmaturer, der lever i dag i udkanten, i gennemsnit bevæge sig i samme hastighed, hvormed mørkt stof drejer sig om midten af Mælkevejen, som kan bruges til at beregne denne parameter uden at have en anelse om andre egenskaber ved dette mystiske stof.
Vejledet af denne idé forsøgte forskere at beregne hastigheden af mørkt stofs bevægelse i nærheden af Jorden ved hjælp af et kort over nattehimlen udarbejdet af SDSS-projektet og en computermodel af Galaxy.
Disse målinger viste uventet, at skyer af mørkt stof, der var placeret nær solsystemet, skulle bevæge sig markant langsommere, end teorien forudsiger. Sådanne uoverensstemmelser, som Lisanti og hendes kolleger bemærker, indikerer alvorlige huller i teorien, der i høj grad kunne hindre fysikere i deres søgen efter spor af dette undvigende stof.