NASA Spitzeri kosmoseteleskoobi uus uuring näitab, et galaktikad moodustuvad tumeaine kogumites. See uus Spitzeri uuring leidis, et kaugeid galaktikaid ümbritseva tumeda aine hulk on üllatavalt ühtlane.
Alustage palju ja palju tumedaid aineid, seejärel segage gaasi. Laske segul mõnda aega seista ja galaktika peaks taignast välja tõusma.
Seda lihtsat galaktikate küpsetamise retsepti ei saa kodus läbi viia, kuid see kajastab siiski seda, mida astronoomid on õppinud galaktikate moodustumisest. Nagu pärmiga leivaküpsetamine, on galaktika kasvamiseks vajalik universumis müstiline aine, mida nimetatakse tumeaineks.
Nüüd täpsustab NASA Spitzeri kosmoseteleskoobi uus uuring seda, mida on teada selle galaktikate olulise koostisosa kohta. See viitab sellele, et mitte ainult tume aine on vajalik, vaid enne galaktika tekkimist peab olema minimaalne kogus materjali. Veelgi vähem tähendaks see galaktika puudumist - läbikukkunud leivapätsi kosmilist ekvivalenti.
"Galaktikad sünnivad tohutu hulga tumeda aine kogumites," ütles dr Duncan Farrah, Ithaca osariigi Cornhali ülikoolist, New Yorgi osariik. "Me leiame, et need klombid on galaktikast galaktikani märkimisväärselt ühtlase suurusega." Farrah on ajakirja Astrophysical Journal Letters hiljutises numbris seda ja teisi leide kirjeldava raamatu juhtiv autor.
Nagu nimed näitavad, ei kiirga tume aine valgust, nii et ükski tavaline teleskoop ei näe seda. Niinimetatud normaalne aine, mis hõlmab taimi ja inimesi ning kõikvõimalikke kosmoseobjekte, eraldab elektromagnetilist kiirgust ehk valgust. Universumis on umbes viis korda rohkem tumedat ainet kui tavalises aines.
Kuid tumedal ainel on mass, mis tähendab, et see võib normaalses aines toimida gravitatsiooniliselt.
"Tumetel ainetel on raskusjõud, nii et need tõmbavad lisaks" tavalisele "gaasile sisse üha enam tumedaid aineid," ütles Pasadena California tehnoloogiainstituudi NASA Spitzeri teaduskeskuse kaasautor dr Jason Surace. "Me teame, et gaas kondenseerub lõpuks tähtedeks, mis moodustavad galaktikaid, kuid Spitzeri uuring viitab sellele, et seda ei juhtu enne, kui tumeaine on jõudnud kriitilise massini."
Farrah ja tema kolleegid kasutasid Spitzeri laiuala infrapunavälise ekstraktiga uuringu andmeid sadade kaugete objektide, mida nimetatakse üliväikesteks infrapuna galaktikateks, uurimiseks, mis asuvad miljardite valgusaastate kaugusel. Need noored galaktikad on uskumatult säravad ja täis palju tolmust tähtede moodustamise tegevust.
Algselt püüdsid teadlased paremini mõista, kuidas noored galaktikad ja tumeaine arenevad ja agregeeruvad koos küpsete galaktikate hiiglaslikeks klastriteks, mis domineerivad meie tänapäeva universumis. "Võite arvata, et galaktikad jaotatakse lihtsalt taeva kaudu juhuslikult, näiteks visates peotäie liiva põrandale," ütles Farrah. "Kuid nad ei ole ja põhjuseks võib olla see, et noorte galaktikate ümber koormatud tumeaine meelitab üksteist nagu liimi."
Kindlaks saades Farrah ja tema kolleegid, kui tihedalt olid ultraviolett infrapuna galaktikad omavahel koos kimpus, mõõta kaudselt, kui palju tumedat ainet „liimi” oli. Mida tihedam rühmitus, seda rohkem tumedat ainet seal oli. Nad tegid selle arvutuse kahe galaktikapartii jaoks Maast erineva kaugusega.
Kui nad märkasid midagi imelikku. Iga galaktika kohta, mida nad uurisid, näisid nad ümbritsevat tumeda aine tükke, ükskõik kui kaugel, umbes sama suurusega, mis võrdub 10 triljoni päikese massiga. Kuna astronoomid ei leidnud ühtegi galaktikat, milles oleks vähem kui 10 triljonit päikesemassi tumedaid aineid, usuvad nad, et see kogus peab olema minimaalne, et ultraviolett infrapunagalaktika moodustuks.
"Need tumeda aine tükid võivad olla nagu seemned, mis sünnitavad neid kaugeid galaktikaid," ütles Surace. "Sarnased galaktikad meie lähedalasuvas universumis moodustuvad täiesti erineval viisil, nii et see, mida me õpime, kehtib meie universumi erineva ajajärgu kohta, kosmilises ajas tagasi."
Kas muud tüüpi galaktikad võivad tekkida sarnastel viisidel, on astronoomia küsimus. Varasemad väga energiliste galaktikate uuringud, mida nimetatakse kvaasariteks, on vihjanud, et nende objektide kasvamiseks on vaja ka minimaalset tumeda aine massi. Ainult sel juhul ei olnud galaktikate “tainas” alguse saanud nii tihe, umbes neli kuni viis triljonit päikesemassi.
Näib, et astronoomid peavad natuke kauem ootama, enne kui universum loobub oma kõige paremini hoitud pereretseptidest.
Algne allikas: NASA pressiteade
