Dva nové objevy nabízejí neotřelé způsoby, jak mapovat temnou hmotu

Dva nezávislé objevy z tohoto měsíce nabízejí astronomům nové přístupy k jedné z největších záhad vesmíru: k povaze temné hmoty. Tato neviditelná substance tvoří přibližně 85 % veškeré hmoty, přesto se ji však dosud nepodařilo přímo detekovat.

Hvězdná řeka mimo Mléčnou dráhu

Mezinárodní tým vědců identifikoval první známý hvězdný proud z kulové hvězdokupy mimo Mléčnou dráhu. Jde o tenký pás hvězd vinoucí se kolem UGC 9050-Dw1, ultradifuzní galaxie vzdálené od Země přibližně 115 milionů světelných let. Objev publikovaný 12. srpna v časopise Nature představuje nový nástroj pro mapování temné hmoty ve vzdálených galaxiích.scitechdaily+2

Hvězdné proudy vznikají, když gravitace galaxie postupně vytrhává hvězdy z obíhající kulové hvězdokupy. Uniklé hvězdy se pak natahují do úzkých stop, které v sobě uchovávají informace o gravitačním poli, jímž procházejí: včetně přitažlivosti neviditelné hmoty. Zatímco v Mléčné dráze existují desítky takových proudů, detekovat je v jiné galaxii bylo dosud mnohem obtížnější, protože jsou extrémně slabé.universetoday+1

„Modelováním této gravitace můžeme odhadnout celkovou hmotnost galaxie. Už zhruba víme, kolik této hmotnosti pochází z viditelné hmoty, jako jsou hvězdy, takže zbytek musí tvořit temná hmota,“ uvedla spoluautorka studie Tjitske Starkenburgová z Northwestern University.scitechdaily+1

Neobvykle řídká hvězdná populace galaxie umožnila, aby byl proud na tmavém pozadí viditelný. Tým pod společným vedením Julie Kiel Holmové z Kodaňské univerzity a Sarah Pearsonové z Dánské technické univerzity provedl tisíce simulací, které podpořily scénář, podle něhož je galaxie obklopena masivním halem z temné hmoty.nature+1

Výkyv záření gama v kupách galaxií

V samostatné studii pak tým vedený Jun-feng Liangem z Kuang-sijské univerzity v Číně informoval o neobvyklém signálu spektrální čáry gama záření. Ten vědci odhalili při analýze dat z Fermiho vesmírného dalekohledu NASA za posledních 15,5 roku, kdy zkoumali kupy galaxií v Panně, Peci a Hadonoši. Signál popsaný v časopise Physical Review Letters se podobá tomu, co některé teorie předpovídají pro případ, kdy se částice temné hmoty navzájem anihilují.newscientist+1

Vědci odhadují, že pravděpodobnost, že jde o náhodný šum, je menší než 1 ku 10 000. Přesto zůstává objev předběžný: signál se sice objevuje ve vzdálených kupách, ale nikoli v blízkosti středu Mléčné dráhy, kde je koncentrace temné hmoty rovněž vysoká.newscientist

„Skutečnost, že se signál rozsvěcuje ve vzdálených kupách, ale na našem vlastním kosmickém dvorku mlčí, je velmi zvláštní,“ uvedl Liang. „Pokud to skutečně pochází z temné hmoty, naznačuje to, že částice spolu musí interagovat mnohem sofistikovanějším způsobem, než předpovídají konvenční teorie.“newscientist

Výhled do budoucna

Oba objevy ukazují na budoucnost, kterou budou utvářet dalekohledy nové generace. Vesmírný dalekohled Nancy Grace Romanové od NASA, který má zorné pole stokrát větší než Hubbleův teleskop, by mohl odhalit mnohem více hvězdných proudů v blízkých galaxiích, zatímco plánované observatoře pro výzkum gama záření mohou signál spektrální čáry potvrdit, nebo vyvrátit. Prozatím tyto nálezy podtrhují, jak mnoho toho o temné hmotě stále zůstává skryto: a jak se neustále objevují nové metody, jak po ní pátrat.scitechdaily+1