Uusi viikko tämän viikon American Astronomical Society -konferenssissa esittelee loistavan niin sanotusti valoa pimeän aineen etsinnästä yksittäisissä galakseissa. Nykyinen universumin kylmän pimeän aineen malli on erittäin menestyvä, kun on kyse salaperäisen aineen kartoittamisesta suurissa mittakaavoissa, mutta ei galaktisissa ja subgalaktisissa mittakaavoissa. Aiemmin tänään tohtori Sukanya Chakrabarti Florida Atlantin yliopistosta kuvasi uutta tapaa tumman aineen kartoittamiseen tarkkailemalla aallotuksia suurten galaksien vetylevyissä. Hänen työnsä voi vihdoin antaa tähtitieteilijöiden käyttää tavallisen aineen havaintojaan koettaakseen tumman aineen jakautumista pienemmissä mittakaavoissa.
Spiraalgalaksit koostuvat tyypillisesti levystä, joka on valmistettu normaalista (baryonisesta) aineesta ja sisältää keskipulmen ja spiraalivarret, sekä halogeenista, joka ympäröi levyä ja sisältää tummaa ainetta. Viime vuosina on tehty tutkimuksia, kuten THINGS (suorittanut NRAO Very Large Array), vedyn jakautumisen analysoimiseksi lähellä olevissa galaktisissa levyissä. Viime vuonna tohtori Chakrabarti käytti sellaisia tutkimuksia selvittääkseen miten pienet satelliittien galaksit vaikuttavat suurempien galaksien, kuten M51, Whirlpool-galaksi, levyihin. Mutta todellinen palkinto on tutkimalla sitä, mitä tähtitieteilijät eivät näe. Chakrabarti huomautti: "70-luvulta lähtien olemme litteiden pyörimiskäyrien havainnoista tietäneet, että galakseissa on massiivisia pimeän aineen haloja, mutta on vain harvat koettimet, joiden avulla voimme selvittää, kuinka se jakautuu." Hän on nyt laajentanut tutkimustaan tehdäkseen juuri tämän.
Astronomit uskovat, että tumman aineen tiheysjakauma perustuu parametriin, jota kutsutaan sen arvoksi asteikon säde. Kuten osoittautuu, tämän parametrin muuttaminen vaikuttaa näkyvästi galaksin vetylevyn muotoon, kun otetaan huomioon ohimennen kääpiögalaktioiden vaikutukset.
"Ulomman kaasun levyjen väreily toimii kuin peili taustalla olevasta tumman aineen jakautumisesta", sanoi Chakrabarti. Vaihtelemalla M51: n tumma-ainehalogen asteikkon sädettä, Chakrabarti pystyi näkemään, kuinka se vaikuttaa atomivetyn muotoon ja jakautumiseen levyllä. Hän havaitsi, että suuren mittapallon säteet aiheuttavat galakseja, joissa on pimeän aineen halo, joka muuttuu vähitellen diffuusimpana, kun se ulottuu levyn pituudelle. Tämä aiheuttaa levyn vedyn käärimisen erittäin löysästi galaksin keskisolmion ympärille. Toisaalta pienimuotoisilla säteisillä on tiheysprofiileja, jotka putoavat paljon jyrkemmin.
"Steeper tiheysprofiilit pitävät tehokkaammin kiinni" tavaroistaan "," selitti Chakrabarti, "ja siksi heillä on paljon tiiviimmin kääritty spiraalimuoto."
Chakrabarti-kartta tumman aineen jakautumisesta M51: n halogeenissä on yhdenmukainen olemassa olevien teoreettisten mallien kanssa, mikä saa hänet uskomaan, että tämä menetelmä voi olla erittäin hyödyllinen tähtitieteilijöille, jotka yrittävät koettaa vaikeita, näkymättömiä aineita, jotka muodostavat lähes neljänneksen maailmankaikkeudesta . Esipainatus hänen paperistaan on saatavana ArXivissa.
