Naukowcy z University of Toronto wykonali pierwsze pomiary wielkości i kształtu masywnego halo ciemnej materii, które otacza galaktyki. Badania wskazują, że halo ciemnej materii rozciąga się przeszło 5 razy dalej niż widzialne części galaktyk. W przypadku Drogi Mlecznej, halo sięga na odległość 500 000 lat świetlnych i waży 880 miliardów mas Słońca. Odkrycie zdaje się popierać popularny model „zimnej ciemnej materii”.
„Nasze badania dały nam najpełniejszy obraz tej tajemniczej części Wszechświata” – mówi Henk Hoekstra z Canadian Institute for Theoretical Astrophysics przy University of Toronto. – „Za pomocą względnie prostych praw fizyki udało nam się rzucić pierwsze spojrzenie na wielkość i kształt halo, które są ponad 50 razy masywniejsze niż widoczne dla nas części galaktyk„. Wyniki swoich badań naukowcy przedstawili 25 i 26 lipca 2003 roku na General Assembly of the International Astronomical Union w Sydney.
Ciemna materia nie jest źródłem światła i dlatego nie może być obserwowana bezpośrednio. Jedynym dowodem jej istnienia jest wpływ grawitacyjny, jaki wywiera na gwiazdy, gaz i światło. Uważa się, że ciemna materia stanowi około 25 procent masy Wszechświata, podczas gdy normalna materia – 5 procent, a ciemna energia 70 procent.
Większość informacji o ciemnej materii pochodzi z pomiarów ruchu gazu i gwiazd w wewnętrznych regionach galaktyk. Inne ważne dane uzyskano z symulacji komputerowych dotyczących formowania się Wszechświata. Jednak naukowcy potrafią wyjaśnić swoje odkrycia dotyczące ciemnej materii tylko pod założeniem, że galaktyki są otoczone przez masywne trójwymiarowe halo.
Większość astronomów uważa za prawdziwą tak zwaną teorię zimnej ciemnej materii, która mówi, że halo galaktyk są lekko spłaszczone, a znaleziska Hoekstra zdają się to potwierdzać. Używając stosunkowo nowej techniki słabego soczewkowania grawitacyjnego, która pozwala określić rozmiar i kształt obszaru zajmowanego przez ciemną materię, grupa astronomów zmierzyła kształt przeszło 1,5 miliona odległych galaktyk. Do badań użyli Canada-France-Hawaii Telescope znajdującego się na Hawajach. „Małe zmiany kształtu galaktyk dają mocną wskazówkę, że halo są spłaszczone, wyglądają jak gumowa piłka ściśnięta dwukrotnie„.
Wnioski kanadyjskich astronomów mogą również zostać zastosowane w wielkiej debacie o naturze Wszechświata. Niektórzy naukowcy opracowali modele Wszechświata nie zakładające istnienia ciemnej materii i jako rezultat zaproponowali zmiany w prawie grawitacji. Hoekstra jest pewien, że jego znalezisko zaprzeczy tej teorii.
