Lisää uutisia pimeästä aineesta tällä viikolla: Analysoimalla Linnunrataa kiertävien kääpiögalaksejen valoa tutkijat uskovat löytäneensä maailmankaikkeuden galaksien minimimassan - 10 miljoonaa kertaa auringon massan. Tämä massa voi olla salaperäisen, näkymättömän aineen, nimeltään pimeä aine, pienin tunnettu "rakennuslohko". Tähdet, jotka muodostuvat näissä rakennuspalikoissa, rypistyvät yhteen ja muuttuvat galakseiksi. Tutkijat tietävät hyvin vähän tumman aineen mikroskooppisista ominaisuuksista, vaikka sen osuus kaikesta maailmankaikkeuden aineesta on noin viides kuudesosa. â € œTietämällä tämän minimimääräisen galaksimassan, voimme paremmin ymmärtää tumman aineen käyttäytymistä, mikä on välttämätöntä yhtenä päivänä oppia kuinka meidän universumimme ja elämämme sellaisena kuin me sen tiedämme olevan ", kertoi tämän tutkimuksen pääkirjailija Louis Strigari. Kalifornian yliopisto, Irvine.
Tumma aine hallitsee rakenteen kasvua maailmankaikkeudessa. Ilman sitä omaa Linnunradan kaltaisia galakseja ei olisi olemassa. Tutkijat tietävät, kuinka tumman aineen painovoima houkuttelee normaalia ainetta ja aiheuttaa galaksien muodostumisen. He epäilevät myös, että pienet galaksit sulautuvat ajan myötä luomaan suurempia galakseja, kuten Linnunrata.
Pienimmät tunnetut galaksit, joita kutsutaan kääpiögalakseiksi, vaihtelevat suuresti kirkkaudellaan, 1 000-kertaisesta auringon kirkkaudesta 10 miljoonaan kertaa auringon kirkkauteen. Ainakin 22 näistä kääpiögalakseista tiedetään kiertävän Linnunrataa. UCI-tutkijat tutkivat 18 heistä käyttämällä tietoja, jotka saatiin Keck-teleskoopilla Havaijilla ja Magellan-teleskoopilla Chilessä, tavoitteena laskea niiden massat. Analysoimalla tähtivaloa kussakin galaksissa, he määrittivät kuinka nopeasti tähdet liikkuivat. Nopeuksia käyttämällä he laskivat kunkin galaksin massan.
Tutkijat odottivat, että massat vaihtelevat, ja kirkkain galaksi painaa eniten ja pienin galaksi painaa vähiten. Mutta yllättäen kaikilla kääpiögalakseilla oli sama massa - 10 miljoonaa kertaa auringon massa.
UCI: n tutkimuksen avustaja, fysiikan ja tähtitieteen apulaisprofessori Manoj Kaplinghat selittää tämän havainnon analogialla, jossa ihmiset toimivat pimeän aineen roolissa.
â € œOletetaan, että olet ulkomaalainen, joka lentää maan päällä ja tunnistaa kaupunkialueet valon keskittyvyydestä yöllä. Valojen kirkkaudesta saatat olettaa esimerkiksi, että Los Angelesissa asuu enemmän ihmisiä kuin Mumbaissa, mutta näin ei ole, â € 'Kaplinghat sanoi. "Se mitä olemme löytäneet, on äärimmäistä ja muistuttaa sanovan, että kaikilla metroalueilla, jopa niillä, jotka ovat tuskin näkyvissä muukalaisille yöllä, on noin 10 miljoonaa asukasta."
Koska kääpiögalaktikot ovat enimmäkseen tummaa ainetta - tumman aineen ja normaalin aineen välinen suhde on niin suuri kuin 10 000 yhdestä -, vähimmäismassa löytö paljastaa tumman aineen perusominaisuuden.
"Olemme innoissamme, koska nämä galaksit ovat käytännöllisesti katsoen näkymättömiä, mutta sisältävät kuitenkin valtavan määrän tummaa ainetta" - sanoi James Bullock, tutkimuksen yhteiskirjoittaja ja UCI: n kosmologiakeskuksen johtaja. "Tämä auttaa meitä ymmärtämään paremmin hiukkasen, joka muodostaa pimeän aineen, ja opettaa meille jotain siitä, kuinka galaksit muodostuvat maailmankaikkeudessa."
Tutkijoiden mukaan voi esiintyä tumman aineen ryhmiä, joissa ei ole tähtiä. Ainoat tumman aineen rypyt, jotka he voivat havaita nyt, ovat tähdet valaisevat.
Tutkijat toivovat oppivansa tumman aineen mikroskooppisista ominaisuuksista, kun Sveitsin iso hadronikoppuri otetaan käyttöön myöhemmin tänä vuonna. Laite kiihdyttää kahta ytimen säteitä renkaassa vastakkaisiin suuntiin ja iskee ne sitten yhteen luodakseen olosuhteet heti ison iskun jälkeen. Näin tekemällä tutkijat toivovat pimeän aineen hiukkasten syntyvän laboratoriossa ensimmäistä kertaa.
Lähde: Kalifornian yliopisto, Irvine
