Közvetlen bizonyítékot találtak a sötét anyag létére

A Hubble űrtávcső és a Chandra röntgentartományban mérő űrteleszkóp, valamint földi telepítésű óriásteleszkópok felvételei alapján egy százmillió éve történt galaxishalmaz-ütközés alapján mutatták ki, hogy a sötét anyag elkülönül a látható anyagtól, vagyis első alkalommal vált láthatóvá gázok és forró plazma formájában a sötét anyag, amely eddig csak elméletben létezett.

Már a harmincas évek óta köztudott, hogy a Világegyetem nem csak a teleszkópon keresztül látható égitestekből és anyagból áll, viszont eddig csak közvetett bizonyíték állt a tudósok rendelkezésére. Felfigyeltek ugyanis arra, hogy a galaxisok – így a mi csillaghalmazunk, a Tejút is – gyorsabban örvénylenek maguk körül, mint azt ismert tömegük lehetővé tenné. A Világegyetem nem létezhetne a mai formájában, amennyiben csak a látható anyagból állna; akkor ugyanis a galaxisok szétsodródnának, mivel csak a látható anyagok gravitációja nem lenne elegendő a forgó rendszer egybetartására. Ebből következtettek arra, hogy valami titokzatos gravitációs erő gyorsítja fel a csillaghalmazok mozgását, s ezt nevezték el sötét anyagnak.

A látható és mérhető anyag a jelenlegi elmélet szerint csak egy jóval nagyobb, rejtélyes rendszer „koronáját” képezi. A galaxishalmaz közepén lévő sötét anyag kiterjedése az Univerzum 75 százalékát teszi ki, és a Világegyetem tömegének mintegy húsz százalékát adja.

„Eddig igen kínos volt a tudósok számára, ha olyan titokzatos anyag létéről kellett bizonyítékkal szolgálniuk, amit valójában senki nem látott, és nem tudott mérni” –mondta Douglas Clowe, az arizonai egyetem kutatója, akinek a vezetésével működő kutatócsoport most először talált közvetlen bizonyítékot a sötét anyag létére.

Egy gigantikus kozmikus robbanás során különült el a sötét anyag

„Egy gigantikus kozmikus karambol következtében, amely a kb. 14 milliárd éve bekövetkezett ősrobbanás óta az eddig ismert leghevesebb volt, megindult a látható és a sötét anyag szétáramlása” –nyilatkozta a hírügynökségeknek a kutatásban résztvevő Maxim Markevitch, a cambridgei Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics munkatársa.

A kutatócsoport több mint száz órán keresztül vizsgálta a Chandra –űrteleszkóppal az 1E0657-56 nevű galaxishalmazt, amely egy több százmillió fokos hőmérsékletű, puskagolyó formájú gázfelhőt ölel fel. A röntgenképek alapján a tudósok kimutatták, hogy a különleges formát egy szél idézi elő, amely a nagy galaxishalmaz egy kisebbel való találkozása határán, a sebességkülönbség miatt képződik.

Valószínűleg az egykori két galaxishalmaz összeütközésekor is felpörgött gáz, ami egy, a légellenálláshoz hasonló erő hatására lefékeződött. A két halmazban lévő sötét anyag viszont nem lassult le, mivel nem lépett kölcsönhatásba a gázzal. A kutatók szerint ezért tudott a két anyag, vagyis a látható és a sötét az ütközés után szétválni.

… a sötét anyag nem fékeződik le

Nem dőlt meg a gravitácós törvény

„Ez az első közvetlen bizonyíték a sötét anyag létezésére. Habár létezik olyan elmélet is, amely kiküszöböli a sötét anyag létét; eszerint ugyanis a gravitációs erő a kozmikus távolságokban erősebben hat, mint kis távolságban. Viszont az 1E0657-56 galaxishalmazban lejátszódó folyamatokat ezzel az elmélettel nem lehet magyarázni” – hangsúlyozta Clowe.

„Korábban minden kozmológiai modellt arra alapoztak, hogy gravitációs erő kozmikus léptékben is ugyanúgy hat, mint földi körülmények között. A gravitáció méréséhez eddig a legnagyobb lépték a Naprendszer volt. Az általunk vizsgált galaxishalmazok viszont egymilliárdszorosai ennek a méretnek, és a gravitációs erő ugyanúgy hat, mint ahogy Einstein és Newton egykor leírták” – tette hozzá Clowe.

Független kutatók is hangsúlyozták a felfedezés fontosságát. Thomas Janka, a Max-Planck-Institut für Astrophysik kutatója a Spiegel Online-nak elmondta, hogy igen fontos eredményről van szó, hiszen közvetlen bizonyítékot találtak a sötét anyagra, anélkül, hogy új gravitációról szóló elméletet kellett volna kidolgozni. „Az eddig tudományosan alátámasztott gravitáció elmélet felrúgása sokkal radikálisabb lépés lenne, mint a sötét anyag létében való hit, amelyre csak elméleti magyarázatok vannak”.

… a sötét anyag különválik a gázoktól.

Viszont továbbra is nyitott kérdés marad, hogy miből is áll a sötét anyag, hiszen ennek közvetlen megfigyelésére továbbra sincs mód; de a kutatócsoport által az “Astrophysical Journal Letters” című szaklapban közzétett tanulmány szerint, talán hamarosan erre is sor kerül.