У Универзуму постоји више тамне материје од редовне материје и обично су све помешане у галаксије. У судару огромних галаксијских кластера, облаци врућег гаса у кластерима сусрећу се са трењем док пролазе једни преко других, одвајајући их од звезда. На трење не утиче ни трење, па су астрономи могли да израчунају утицај његове гравитације на редовну материју.
Тамна и нормална материја раздвојене су страховитим сударом два велика грозда галаксија. Ово откриће, коришћењем НАСА-иног рендгенског опсерваторија Цхандра и других телескопа, даје директан доказ постојања тамне материје.
"Ово је најенергичнији космички догађај, осим Великог праска, о коме знамо", рекао је члан тима Маким Маркевитцх из Харвард-Смитхсониан Центра за астрофизику у Цамбридгеу, Массацхусеттс.
Ова запажања дају најјачи доказ да је већина материје у свемиру мрачна. Упркос значајним доказима за тамну материју, неки научници су предложили алтернативне теорије гравитације тамо где је она јача на интергалактичким размерама него што су то предвиђали Њутн и Ајнштајн, уклањајући потребу за тамном материјом. Међутим, такве теорије не могу објаснити уочене ефекте овог судара.
„Универзум у коме доминирају тамне ствари изгледа глупо, па смо желели да тестирамо да ли постоје неке основне мане у нашем размишљању“, рекао је Доуг Цлове са Универзитета Аризона у Туцсону и вођа студије. „Ови резултати су директан доказ постојања тамне материје.“
У кластерима галаксија нормална материја, попут атома који чине звезде, планете и све на Земљи, превасходно је у облику врућег гаса и звезда. Маса врућег гаса између галаксија далеко је већа од масе звезда у свим галаксијама. Ова нормална материја у грозду је везана гравитацијом још веће масе тамне материје. Без тамне материје, која је невидљива и која се може открити само путем њене гравитације, брзо покретне галаксије и врући гас брзо би се распадали.
Тим је добио више од 100 сати на телескопу Цхандра да посматра галаксијски кластер 1Е0657-56. Кластер је такође познат и као буллет цлустер, јер садржи спектакуларни облак у облику метака гаса од сто милиона степени. Рендгенски снимак показује да је облик метка последица ветра произведеног сударањем брзих мањих кластера са већим.
Поред посматрања Цхандра, свемирски телескоп Хуббле, веома велики телескоп Европског опсерваторија и оптички телескопи Магеллан коришћени су за одређивање локације масе у кластерима. Ово је урађено мерењем ефекта гравитационог сочива, при чему гравитација из кластера искривљава светло из позадинских галаксија како је предвиђала Еинстеинова теорија опште релативности.
Врући гас у овом судару успорио је вучном силом, слично отпору ваздуха. Супротно томе, тамна материја није била успорена од ударца, јер не комуницира директно са собом или гасом, осим путем гравитације. То је произвело одвајање тамне и нормалне материје виђене у подацима. Да је врући гас најмасовнија компонента у кластерима, како то предлажу алтернативне теорије гравитације, такво раздвајање не би било примећено. Уместо тога, потребна је тамна материја.
"Ово је тип резултата који ће будуће теорије морати да узму у обзир", рекао је Сеан Царролл, космолог са Универзитета у Чикагу, који није био укључен у студију. "Како напредујемо према разумевању праве природе тамне материје, овај нови резултат ће бити немогуће игнорисати."
Овај резултат такође даје научницима више самопоуздања да је невтонска гравитација позната на Земљи и у Сунчевом систему такође ради на огромним скалама галаксије.
„Затворили смо ову рупу у вези са гравитацијом и приближили смо се него икада да видимо ову невидљиву материју“, рекао је Клов.
Ови резултати објављују се у надолазећем броју часописа Астрофизички часопис. НАСА-ин центар за свемирске летове Марсхалл из Хунтсвилле-а, Алаха, управља програмом Цхандра за Дирекцију за научну мисију агенције. Смитхсониан Астропхисицал Обсерватори контролише науку и операције лета из рендгенског центра Цхандра, Цамбридге, Массацхусеттс.
Изворни извор: Цхандра Невс Релеасе
