Ákos, Bátor, Gábor2024. február 27., kedd
Tudomány

Sötét anyag, fényes galaxisok

National Geographic Magyarország

Ha a hideg sötét anyag elmélete helyes, akkor a korai Univerzumban kellett létezni nagy fényességű törpegalaxisoknak, amelyekre a James Webb-űrteleszkóp rá is találhat.

Stephan-ötös, a galaxisok a James Webb-űrteleszkóp első fotói közt szerepeltek.
Forrás: NASA, ESA, CSA, and STScI

A jelenleg elfogadott kozmológiai modell, a lambda-CDM (ΛCDM) feltételezi a hideg sötét anyag (cold dark matter – CDM) létét, ez pedig a korai, kis méretű, ám fényes galaxisok segítségével igazolható is. Az elképzelések szerint a sötét anyag gravitációja lépésről lépésre összehúzta az hidrogént, héliumot és ennek hatására lassanként felgyúltak az első csillagok, a Kaliforniai Egyetem (Los Angeles) kutatója vezette nemzetközi csoport új számításai szerint azonban a folyamat sokkal hevesebb volt.

A kutatók úgy vélik, a csomókban lévő és lassan mozgó, hideg sötét anyagról a feléje nagy sebességgel közeledő hidrogén és hélium (szintén nagy sebességgel) lepattant, majd néhány évmillióval később, amikor visszazuhant, hirtelen gyúltak fel a csillagok. Ezek kicsiny, de igen fényes galaxisokat alkottak, amelyeket, ha a modellek helyesek, a James Webb-űrteleszkóp (JWST) meg is találhat. Ez lehet az első olyan valós megfigyelésen alapuló, hatékony teszt, ami a sötét anyaggal kapcsolatos elképzeléseinket igazolhatná. Ha nem sikerül igazolni a feltételezést, akkor viszont az alapoktól kell újragondolnunk, amit a sötét anyagról eddig tudni véltünk.

A kutatók modellezéssel vizsgálták meg, miként jöhettek lérte az Ősrobbanás után az első kis galaxisok, és a számításokhoz figyelembe vették – most először – a sötét anyag és a gázok közti interakciókat is. Ezekből arra jutottak, hogy a legelső galaxisok ugyan egészen kicsik voltak, ám igen fényesek és sokkal gyorsabban jöttek létre, mint a korábbi szimulációkban, amelyek nem használták fel a sötét anyag és a gázok kölcsönhatásait.

A törpegalaxisokkal teli van a Világegyetem, ezek a legrégebbi galaxisok, épp ezért különösen izgalmasak a Világegyetem eredetét kutatók számára. Azonban az egyre jobban megismert törpegalaxisok nem egészen olyanok, mint a számítások alapján várták, és ezzel arra utalnak, hiányzik valami a modellekből, például az, hogy a korai időszakban fennállhattak a gázok és a sötét anyag közti kapcsolatok. A mostani kutatás pont ezt a hiányosságot igyekszik pótolni. A kutatók ezért is javasolják, hogy igyekezzünk, például a James Webb-űrteleszkóp segítségével megkeresni e korai, fényes és apró galaxisokat. Ha ezek helyett csak halványakra sikerül rábukkanni, a kutatók úgy vélik, a sötét anyag elméletével lehet a gond.

A sötét anyagot csak a gravitációs hatásain keresztül észlelhetjük, mivel semmilyen elektromágneses kölcsönhatásban nem vesz részt. Vera Rubin, az új generációs óriásteleszkóponak otthont adó, a tervek szerint 2024-ben elkészülő, 2025-től üzemelő obszervatórium névadója a galaxisok forgását tanulmányozta, e munkák során merült fel először a sötét anyag létezésének lehetősége.

Hiába képezi a Világegyetem anyagának 84 százalékát a sötét anyag, azt közvetlenül sosem észleltük. Azonban minden galaxist körbevesz egy sötét anyagból felépülő haló, és az elképzeléseink alapján a sötét anyag rendkívül fontos tényező volt a galaxisok kialakulásában. Ezt írja le a ΛCDM kozmológiai modellje is.

A kutatásban most annyival egészítették ki az eddigi számításokat, hogy a csillagokhoz szükséges gázok, valamint a sötét anyag mozgásainak sebességkülönbségét is figyelembe vették, s ezzel egy egész picivel későbbre tolták az első csillagok születését. Azonban ez azzal is járt, hogy hirtelen, egyszerre, és igen nagy fényességgel ragyogtak fel ezek, és így a belőlük álló galaxisok is.

A JWST segítségével lehet majd találni olyan régiókat az Univerzumban, ahol ezek a nagyon fényes törpegalaxisok ragyognak majd, alig 375 millió évvel az Ősrobbanás után.

A kutatók szerint ha sikerül ezeket a rendkívül ősi, de mégis fényes galaxisokat felfedezni, az azt jelenti, jó irányba haladunk a sötét anyaggal kapcsolatos modellben.

Őseinket segíthette az ADHD

Őseinket segíthette az ADHD

Egy új kutatás szerint a ma oly sokat emlegetett ADHD nagy segítséget adhatott abban, hogy az új élelemtermő területeket felfedezzék, és élelemben gazdag helyeken töltsék idejüket elődeink.

Fájós ízületek és az időjárás

Fájós ízületek és az időjárás

Az időjáráshoz köthető ízületi- és izomfájdalmak kapcsán sokaknak van tapasztalata, ám egyelőre semmiféle oksági kapcsolatot nem sikerült kimutatni köztük.

Közelebb az általános ellenméreghez

Közelebb az általános ellenméreghez

Évente mintegy 100 ezer ember hal meg kígyómarás következtében, és további százezrek szenvednek visszafordíthatatlan károsodást Afrika, Ázsia és Ausztrália területén.

Évezredek óta alkalmazkodnak hozzánk egyes madarak

Évezredek óta alkalmazkodnak hozzánk egyes madarak

A jégkor végén az ember életmódja jelentősen átalakult, és úgy tűnik, ezt a környezetünkben élő madarak is lekövették.

Élj gyorsan, halj meg fiatalon!

Élj gyorsan, halj meg fiatalon!

A mezőgazdaság gyökeresen átalakítja az ökoszisztémákat, az életközösségek egésze igyekszik alkalmazkodni ehhez.

National Geographic 2024. februári címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

16 500 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlapNational Geographic 2022. júniusi címlapNational Geographic 2022. júliusi címlapNational Geographic 2022. augusztusi címlapNational Geographic 2022. szeptemberi címlapNational Geographic 2022. októberi címlapNational Geographic 2022. novemberi címlapNational Geographic 2022. decemberi címlapNational Geographic 2023. januári címlapNational Geographic 2023. februári címlapNational Geographic 2023. márciusi címlapNational Geographic 2023. áprilisi címlapNational Geographic 2023. májusi címlapNational Geographic 2023. júniusi címlapNational Geographic 2023. júliusi címlapNational Geographic 2023. augusztusi címlapNational Geographic 2023. októberi címlapNational Geographic 2023. novemberi címlapNational Geographic 2023. decemberi címlapNational Geographic 2024. januári címlapNational Geographic 2024. februári címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket