Tähtitieteilijät jättävät naarmuttaen päätään uuden havainnon seurauksena pimeän aineen "kohoumasta", joka ilmeisesti jää taakse galaksiklusterien massiivisen sulautumisen jälkeen. Tämän löytön vaikutukset asettavat haasteita nykyisille käsityksille siitä, kuinka tumma aine vaikuttaa galakseihin ja galaksiklusteriin.
Aluksi vuonna 2007 tehdyt huomautukset hylättiin virheellisinä tiedoina. Hubble-avaruusteleskoopilla vuonna 2008 saadut uudet tiedot vahvistivat aikaisemmat havainnot tumma-aineesta ja galakseista jakautumisesta. Uusi näyttö perustuu etäiseen sulautuvaan galaksiklusteriin, nimeltään Abell 520, tehtyihin havaintoihin. Tähtitieteilijöillä on edessään haaste selittääkseen, miksi pimeä aine ei toimi odotetusti.
"Tämä tulos on palapeli", sanoi tähtitieteilijä James Jee (Kalifornian yliopisto, Davis). ”Pimeä aine ei käyttäytyy ennustetulla tavalla, eikä ole selvää, mitä tapahtuu. Galaktien muodostumisen ja tumman aineen teorioiden on selitettävä, mitä näemme. ”
Nykyiset teoriat tummasta aineesta väittävät, että se voi olla eräänlainen painovoimainen ”liima”, joka pitää galaksit yhdessä. Yksi tumman aineen mielenkiintoisista ominaisuuksista on, että se ei kaikissa tapauksissa ole tehty samoista asioista kuin ihmiset ja planeetat, mutta se on kuitenkin vuorovaikutuksessa “painovoimaisesti” normaalin aineen kanssa. Nykyiset menetelmät tumman aineen tutkimiseksi ovat galaktisten fuusioiden analysointia, koska galaksit ovat vuorovaikutuksessa eri tavoin kuin niiden tumman aineen halot. Nykyisiä teorioita tukevat visuaaliset havainnot galaksien sulautumista Bullet-klusterissa, ja niistä on tullut klassinen esimerkki nykyisestä ymmärryksestämme pimeästä aineesta.
Abell 520: n tutkimukset saavat tähtitieteilijät ajattelemaan kahdesti nykyistä ymmärrystämme pimeästä aineesta. Alkuhavaintojen perusteella löydettiin tummaa ainetta ja kuumaa kaasua, mutta niistä puuttui valoisat galaksit - jotka yleensä havaitaan samoilla alueilla kuin tumman aineen pitoisuudet. Tähtitieteilijät yrittivät saada havaintojen järkeväksi Hubble's Wide Field Planetary Camera 2 -kameralla kartoittaakseen klusterin tumman aineen painovoimaobjektiivitekniikan avulla.
"Abell 520: n kaltaiset havainnot ovat nöyrä siinä mielessä, että kaikista ymmärryksemme hypeistä huolimatta meitä toisinaan lopetetaan kylminä", sanoi Arif Babul (Victorian yliopisto, Brittiläinen Kolumbia).
Jee lisäsi: ”Tiedämme ehkä kuusi esimerkkiä nopeiden galaksiklusterien törmäyksistä, joissa tumma aine on kartoitettu, mutta Bullet Cluster ja Abell 520 ovat selkeimmät todisteet viimeaikaisista fuusioista, ja ne ovat ristiriidassa kunkin kanssa muut. Yksikään teoria ei selitä tumman aineen erilaista käyttäytymistä näissä kahdessa törmäyksessä. Tarvitsemme lisää esimerkkejä. ”
Ryhmä on työskennellyt lukuisten mahdollisuuksien löytämiseksi löytöihin, jokaisella on omat vastaamattomat kysymyksensä. Yksi sellainen mahdollisuus on, että Abell 520 oli monimutkaisempi sulautuminen kuin Bullet Cluster -tapahtuma. Abell 520: ssa on saattanut sulautua useita galakseja kahden luodinklasterista vastaavan sijaan. Toinen mahdollisuus on, että kuten hyvin kypsennetty riisi, tumma aine voi olla tahmea. Kun tavallisen aineen hiukkaset törmäävät, ne menettävät energiaa ja sen seurauksena hidastuvat. Joidenkin tummien aineiden voi olla vuorovaikutuksessa itsensä kanssa ja jäädä jälkeen kahden galaksin välisen törmäyksen jälkeen.
Toinen mahdollisuus voi olla, että ytimessä oli enemmän galakseja, mutta ne olivat liian himmeitä Hubblen havaitsemiseksi. Koska himmeämpi, galaksit olisivat muodostaneet paljon vähemmän tähtiä kuin muun tyyppiset galaksit. Ryhmä aikoo käyttää Hubble-tietojaan tietokoneen simulaatioiden luomiseen törmäyksestä toivoen saada elintärkeitä vihjeitä pyrkiessään ymmärtämään paremmin tumman aineen epätavallista käyttäytymistä.
Jos haluat lisätietoja Hubble-avaruusteleskoopista, käy osoitteessa http://www.nasa.gov/hubble
