Astrofizycy sądzą, że znaleźli dowód na obecność ciemnej materii w halo galaktyk eliptycznych. Pogląd ten stoi w sprzeczności z badaniami z 2003 roku sugerującymi, że ciemnej materii nie ma w halo tych galaktyk. Stanowi też argument na rzecz tezy, mówiącej, że powstanie galaktyk było możliwe tylko dzięki oddziaływaniu grawitacyjnemu dużej ilości materii niewykrywalnej dla astronomów, tak zwanej ciemnej materii, lub DM (ang. dark matter), która nadal otacza galaktyki.

Nie jest zaskoczeniem, że zwolennicy głównej alternatywy do DM, zmodyfikowanej teorii grawitacji, zwanej MOND (ang. Modified Newtonian Dynamics) pozostają nieprzekonani.

Astronomowie zaproponowali ciemną materię, jako wytłumaczenie tego, że chmury gazu na peryferiach galaktyk poruszają się zasadniczo z tą samą prędkością, co gwiazdy i gaz na orbitach blisko centrum. Opierając się na obserwacjach galaktyk spiralnych, gromad galaktyk oraz soczewek grawitacyjnych, większość astronomów uważa, że ciemna materia przenika wszechświat i znacząco przewyższa masę normalnej materii. Składające się z ciemnej materii halo galaktyczne może być nawet 20 razy masywniejsze od tych wszystkich składników galaktyki, które astronomowie są w stanie zobaczyć.

Do niedawna, obserwatorzy mogli tylko zgadywać, jak wiele ciemnej materii zawierają galaktyki eliptyczne. W przeciwieństwie do galaktyk spiralnych, galaktyki eliptyczne nie mają dysków, ułatwiających astronomom zbadanie ich rotacji. Zmieniło się to w 2003 roku, gdy Michaelowi Merrfieldowi i Aaronowi Romanowskiemu, będącym wtedy na Uniwerstycie w Nottingham w Anglii, udało się zmierzyć prędkość mgławic planetarnych (świecących, gazowych powłok, wyrzucanych przez umierające gwiazdy) będących na obrzeżach galaktyk M105 i NGC 821, NGC 2434, NGC 4494, oraz NGC 4697.

Ku ich zaskoczeniu, prędkość mgławic planetarnych zmniejszała się z odległością od środków galaktyk, co byłoby zgodne z przewidywaniami, jedynie gdyby galaktyki eliptyczne zawierały niewiele lub w ogóle nie zawierały ciemnej materii.


Brak ciemnej materii kwestionował teorię DM i stanowił argument na rzecz jej głównej przeciwniczki – teorii MOND. Zaproponowana w 1983 roku przez Mordehai Milgrom z Instytutu Weizmanna w Izraeulu, przewiduje, że prędkość obiektu krążącego wokół galaktyki eliptycznej zmniejsza się z odległością, czyli tak jak obserwowali to Raomanowsky i Merrfifield.

Ostatnio, ku zadowoleniu zwolenników teorii DM, astrofizyk Avishai Dekel z Uniwersytetu Hebrajskiego w Jerozolimie stwierdził, że znalazł brakującą ciemną materię.


Dekel i jego koledzy symulowali zderzenie między dziesięcioma parami galaktyk spiralnych posiadających masywne halo z ciemnej materii. Zgodnie z oczekiwaniami, wynikiem trójwymiarowych komputerowych symulowanych fuzji były galaktyki eliptyczne umieszczone w środku olbrzymich kokonów z ciemnej materii.

Najważniejszym odkryciem tego zespołu jest to, że na peryferiach nowopowstałych galaktyk eliptycznych jest dużo gwiazd o małych prędkościach obiegu wokół środka galaktyki, na mocno wydłużonych orbitach. Zgodnie z symulacjami, przez miliardy lat siły pływowe wyrzuciły te gwiazdy z centrum, na odległe obrzeża galaktyki.

Zdaniem Dekela w prawdziwych galaktykach, to właśnie takie “wygnane” gwiazdy stają się mgławicami planetarnymi, jakie zaobserwowali Romanowsky i Merrifield. Wydłużone orbity są, jak pisze Dekel, “naturalnym wytłumaczeniem niewielkich prędkości, pomimo obecności znacznej masy ciemnej materii.

Te doniesienia nie wywarły zbytniego wpływu na Milgromie. Wskazuje on na to, że teoria MOND przewiduje i tłumaczy obserwacje Romanowskiego, podczas gdy symulacje komputerowe Dekela odnoszą się tylko do jednego, szczególnego scenariusza formowania się galaktyk eliptycznych. “To z pewnością nie jest przewidziany lub nieunikalny efekt istnienia ciemnej materii” – twierdzi Milgrom – “To jest tylko sugestia, jak można ominąć sprzeczność.

Autor

Krzysztof Dryś

Komentarze

  1. bebyg    

    błąd — Jak obrzeża galaktyki mogą być odległe od centrum o miliardy lat świetlnych, skoro cały Wszechświat zamyka się w kilkunastu miliardach. Rozmiary największych galaktyk dochodzą do kilkuset tysięcy lat świetlnych a doliczając ciemne halo najwyżej milion z “czymś”. Rząd wielkości przesadzony kilka tysięcy razy.

    1. Gabriel    

      *** — Słuszna uwaga! Niepotrzenie bylo dodane slowo “swietlne”, a w zdaniu chodzilo o proces, ktory odbywal sie przez miliardy lat!

      Dzieki za czujnosc! Juz poprawione.

Komentarze są zablokowane.