Imagine generata de Microsoft AI
Autorii unui nou studiu publicat în „The Astrophysical Journal Letters” consideră că galaxia-vecină galaxiei noastre este alcătuită dintr-o formă ipotetică de materie întunecată, ale cărei particule pot interacționa între ele. Dar acest lucru contrazice modelul cosmologic de bază care explică natura Universului.
Orbitând în jurul Căii Lactee, la aproximativ 380.000 de ani-lumină distanță, se află a patra galaxie satelit ca mărime, Crater 2. Are aproximativ 6.500 de ani-lumină în diametru și este formată din câteva miliarde de stele vechi.
În ultimii ani, astronomii au încercat să descopere exact ce proprietăți are această galaxie pitică care îi permit să-și mențină structura și dimensiunea relativ mare. Se știe că evoluția galaxiei Crater 2 este influențată de gravitația Căii Lactee. De asemenea, influențează haloul de materie întunecată care înconjoară galaxia și stelele acesteia. Potrivit oamenilor de știință, influența gravitațională a galaxiei noastre poate îndepărta atât materia întunecată, cât și stelele din vecinătatea ei, ceea ce va reduce masa galaxiei în timp.
Autorii studiului au descoperit că influența gravitațională a Căii Lactee este prea slabă pentru a explica densitatea materiei întunecate din Crater 2 dacă aceasta constă din particule reci de materie întunecată.
Materia întunecată este partea invizibilă a Universului și reprezintă mai mult de 80% din masa sa. Se crede că datorită materiei întunecate, toate galaxiile pot fi ținute împreună. Dar nimeni nu a văzut încă direct materia întunecată.
Principalul model cosmologic numit Model Lambda-CDM, care explică natura Universului, se vorbeşte despre existența materiei întunecate reci, ale cărei particule nu pot interacționa între ele. În același timp, există o teorie care sugerează că materia întunecată poate consta din particule care interacționează singur. Aceste particule interacționează între ele folosind o forță încă necunoscută care depășește gravitația.
Oamenii de știință cred că exact acest tip de materie întunecată există în galaxia Crater 2, deoarece, printre altele, gravitația Căii Lactee ar fi trebuit să-și reducă masa mult mai puternic, ceea ce nu se observă. Simulările arată un acord surprinzător de mare între teoria materiei întunecate cu auto-interacțiune și observațiile galaxiei Crater 2.
Potrivit oamenilor de știință, în această galaxie pitică, în ciuda predicțiilor modelului Lambda-CDM, nu există nicio zonă de materie întunecată densă care să fie direcționată din halou mai aproape de centrul galaxiei. Acest lucru poate fi explicat din nou prin faptul că particulele de energie întunecată transferă energie între ele în timpul coliziunilor și asta înseamnă că haloul de materie întunecată este aliniat în jurul galaxiei.
Conform teoriei auto-interacțiunii materiei întunecate, este probabil ca galaxia să crească în interiorul unui halou de materie întunecată, iar acest lucru explică dimensiunea lui Crater 2 mai bine decât modelul Lambda-CDM. Oamenii de știință au ajuns la concluzia că proprietățile galaxiei Crater 2 pun la încercare principalul model cosmologic și poate fi formată într-adevăr din particule de materie întunecată care se ciocnesc unele cu altele.
Acum, autorii studiului vor să găsească alte galaxii asemănătoare cu Crater 2, unde pot fi observate aceleași proprietăți.
Sursa: studiul ştiinţific „Self-interacting Dark Matter Interpretation of Crater II” /iopscience.iop.org