Veel sel nädalal uudiseid tumeda aine kohta: analüüsides Linnuteelt tiirlevate kääbusgalaktikate valgust, usuvad teadlased, et nad on avastanud universumis galaktikate minimaalse massi - 10 miljonit korda suurem kui päikese mass. See mass võiks olla salapärase, nähtamatu aine, mida nimetatakse tumeaineks, väikseim teadaolev "ehitusplokk". Nendes ehitusplokkides moodustuvad tähed kogunevad kokku ja muutuvad galaktikateks. Teadlased teavad tumeda aine mikroskoopilistest omadustest väga vähe, isegi kui see moodustab umbes viis kuuendikku kogu universumi ainest. "Teades seda minimaalset galaktikamassi, saame paremini aru, kuidas tumeaine käitub, mis on hädavajalik, et õppida ühel päeval õppima, kuidas meie universum ja elu sellisena, nagu me seda teadsime," - ütles uuringu juhtiv autor Louis Strigari California ülikool, Irvine.
Tume aine reguleerib struktuuri kasvu universumis. Ilma selleta poleks selliseid galaktikaid nagu meie oma Linnutee. Teadlased teavad, kuidas tumeda aine gravitatsioon tõmbab normaalset ainet ligi ja põhjustab galaktikate teket. Nad kahtlustavad ka, et väikesed galaktikad sulanduvad aja jooksul, et luua suuremaid galaktikaid, näiteks meie Linnutee.
Väikseimad teadaolevad galaktikad, mida nimetatakse kääbusgalaktikateks, varieeruvad suuresti, alates päikese heleduse 1000-kordsest kuni 10-kordse päikese heleduseni. Teadaolevalt vähemalt 22 neist kääbusgalaktikatest tiirutavad ümber Linnutee. UCI teadlased uurisid neist 18, kasutades Hawaiil asuva Kecki teleskoobi ja Tšiili Magellani teleskoobi abil saadud andmeid, et arvutada nende massid. Analüüsides igas galaktikas tähtede valgust, leidsid nad, kui kiiresti tähed liikusid. Neid kiirusi kasutades arvutasid nad iga galaktika massi.
Teadlased eeldasid, et massid varieeruvad: kõige heledam galaktika kaalub kõige rohkem ja kõige õhem galaktika kaalub kõige vähem. Kuid üllatavalt oli kõigil kääbusgalaktikatel sama mass - 10 miljonit korda suurem kui päikese mass.
UCI kaasautor ning UCI füüsika ja astronoomia abiprofessor Manoj Kaplinghat selgitab seda leidu analoogia abil, milles inimesed mängivad tumeda aine rolli.
- Oletame, et olete välismaalane, kes lendab üle Maa ja tuvastab linnapiirkonnad tulede kontsentratsiooni järgi öösel. Tulede heleduse põhjal võite arvata, et näiteks Los Angeleses elab rohkem inimesi kui Mumbai, kuid see pole nii, - ütles Kaplinghat. "See, mida oleme avastanud, on ekstreemsem ja sarnaneb väitega, et kõigis metroopiirkondades, isegi nendes, mis välismaalastele on öösel vaevalt nähtavad, on umbes 10 miljonit elanikku."
Kuna kääbusgalaktikad on enamasti tume mateeria - on tumeda aine ja normaalse aine suhe nii suur kui 10 000 kuni üks - minimaalse massiga avastused näitavad tumeda aine põhiomadusi.
"Oleme põnevil, kuna need galaktikad on praktiliselt nähtamatud, kuid sisaldavad tohutult palju tumedat ainet," ütles James Bullock, UCI kosmoloogiakeskuse uuringu kaasautor ja direktor. "See aitab meil paremini mõista osakesi, mis moodustab tumeda aine, ja õpetab meile midagi selle kohta, kuidas galaktikad universumis tekivad."
Teadlaste sõnul võib esineda tumeda aine tükke, mis ei sisalda tähti. Ainsad tumeda aine tükid, mida nad praegu tuvastada suudavad, on tähed.
Teadlased loodavad tumeda aine mikroskoopiliste omaduste tundmaõppimisest teada saada, kui Šveitsi suur hadronite põrkumismasin alustab töötamist selle aasta lõpus. Seade kiirendab tuumade kahte tala rõngas vastassuundades ja surub need seejärel kokku, et taastada tingimused vahetult pärast Suurt Pauku. Sellega loodavad teadlased esmakordselt laboris luua tumeda aine osakese.
Allikas: California ülikool, Irvine
