Τετάρτη, 21 Ιουνίου 2017

Πιο περίπλοκος αποδεικνύεται ο γρίφος της σκοτεινής ύλης

Δεδομένα από τα δύο διαστημικά τηλεσκόπια Hubble και Chandra έδειξαν ότι η σκοτεινή ύλη είναι ακόμη πιο μυστηριώδης απ’ ό,τι υπέθεταν μέχρι σήμερα οι επιστήμονες.
 
Τα δεδομένα αφορούσαν τις συγκρούσεις σμηνών γαλαξιών και τη συμπεριφορά της σκοτεινής ύλης κατά τη διάρκεια αυτών των βίαιων κοσμικών φαινομένων. Συμπεριφορά που αποδείχθηκε αλλόκοτη, αφού διαπιστώθηκε ότι η «εξωτική» ύλη δεν αλληλοεπιδρά σχεδόν καθόλου ούτε με τον εαυτό της.
 
Επικεφαλής της μελέτης ήταν αστρονόμοι από την Ομοσπονδιακή Πολυτεχνική Σχολή στη Λοζάνη (EPFL), οι οποίοι έβαλαν στο «μικροσκόπιο» 72 συγκρούσεις σμηνών γαλαξιών, ερευνώντας τις από κάθε δυνατή οπτική γωνία και σε πολλές διαφορετικές φάσεις.
 
Έτσι, μπόρεσαν να διαπιστώσουν με ποιον τρόπο συμπεριφέρονταν τα νέφη σκοτεινής ύλης που περιείχαν στα σμήνη.
 
«Ξέρουμε πώς αντιδρούν στις συγκρούσεις οι αστέρες και τα νέφη αερίων, όπως και πού καταλήγουν ανάμεσα στα “συντρίμμια”. Συγκρίνοντας αυτά τα στοιχεία με τη δράση της σκοτεινής ύλης, μπορούμε να περιορίσουμε τις εναλλακτικές εκδοχές για τη φύση της», λέει στο σάιτ του EPFL ο Ντέιβιντ Χάρβεϊ από την ελβετική σχολή.
 
Η παρουσία της σκοτεινής ύλης εκδηλώνεται μόνο από τη βαρυτική αλληλεπίδρασή της με τη συμβατική ύλη. Ωστόσο, δεν αλληλοεπιδρά μέσω ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων, γεγονός που εξηγεί γιατί είναι «αόρατη» και δεν μπορεί να ανιχνευθεί απευθείας, μέσω της εκπομπής, διάχυσης ή ανάκλασης ακτινοβολίας.
 
Τώρα, όμως, η έρευνα των Ελβετών αστροφυσικών αποδεικνύει πως είναι «αόρατη» ακόμη και στον εαυτό της: καθώς συγκρούονται δύο σμήνη γαλαξιών, οι αστέρες, τα νέφη και η σκοτεινή ύλη αλληλοεπιδρούν με διαφορετικό τρόπο.
 
Τα νέφη αερίων επιβραδύνονται ή και ακόμη ακινητοποιούνται, ενώ οι αστέρες μένουν ανεπηρέαστοι επειδή έχουν περιορισμένες διαστάσεις, εκτός και αν συγκρουστούν – κάτι που είναι σπάνιο. Μελετώντας τη δράση της σκοτεινής ύλης, οι ερευνητές συνειδητοποίησαν πως, όπως και οι αστέρες, τα νέφη της αλληλοεπηρεάζονται σε μικρό βαθμό.
 
Η παρατήρηση αυτή ήταν αντίθετη από αυτό που αναμενόταν. Με δεδομένο ότι τα νέφη της είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα σε κάθε σμήνος, φαινόταν λογικό πως θα αλληλοεπιδρούσαν ισχυρά μεταξύ τους – περίπου όπως συμπεριφέρονται τα νέφη αερίων, όταν έρχονται σε μικρή απόσταση. Αντί όμως να επιβραδύνονται, οι μάζες σκοτεινής ύλης «γλιστρούν» η μία μέσα στην άλλη, χωρίς καμία επίδραση.  
 
Πλέον, οι ερευνητές μπορούν να μελετήσουν περαιτέρω τις ιδιότητες των σωματιδίων που συνιστούν τη σκοτεινή ύλη. Έτσι, το επόμενο βήμα θα είναι να ελέγξουν κατά πόσο τα σωματίδια ανακλώνται μεταξύ τους, όπως οι σφαίρες του μπιλιάρδου. Αν συμβαίνει αυτό, τότε θα δουν ίχνη «διάχυσης» στις συγκρούσεις σμηνών γαλαξιών.
 
Επίσης, ελπίζουν πώς θα μπορέσουν να μελετήσουν πώς συμπεριφέρεται η σκοτεινή ύλη όταν συγκρούονται απλοί γαλαξίες, κάτι που συμβαίνει πιο συχνά από τις συγκρούσεις σμηνών.