Wiele spośród dużych galaktyk, a do takich należy Droga Mleczna, posiada mniejsze galaktyki satelitarne. Niektóre z nich są dobrze widoczne – na przykład Obłoki Magellana, inne – zupełnie niewidzialne.
Nie można ich dojrzeć, ponieważ zbudowane są z ciemniej materii, która stanowi 85 proc. materii całego Wszechświata, jest jednak zupełnie niedostrzegalna. Jej istnienie można wywnioskować jedynie z oddziaływań grawitacyjnych.
Grawitacja znajdzie niewidzialny obiekt
Dr Chakrabarti, naukowiec z Uniwersytetu Kalifornijskiego, opracowała metodę odkrywania owych niewidzialnych towarzyszy galaktyk. Poddaje analizie układ wodoru w galaktykach spiralnych. Po gazie tym widać, czy jakaś zewnętrzna masa nie zaburza jego „normalnego” rozprzestrzenienia.
Chakrabarti wcześniej zajmowała się matematycznym ustaleniem, czy po drugiej, niewidocznej dla nas, stronie Galaktyki Drogi Mlecznej znajduje się inna galaktyka karłowata. Chodziło o “zwykłą”, nie ciemną odmianę. Galaktyka, przwidziana za pomocą anlizy pola grawitacyjnego, okazała się istnieć naprawdę.
Teraz metoda zostanie wypróbowana pod kątem ciemnej materii. Badacze kierują we wskazanym kierunku oko teleskopu Spitzera, aby potwierdzić istnienie ciemnej Galaktyki X. – Mam nadzieję, że moja metoda posłuży do ustalenia, jak w galaktykach rozprowadzona jest ciemna materia. Soczewkowanie grawitacyjne jest dzisiaj uznaną metodą do ustalania istnienia odległych galaktyk – mówi Chakrabarti. A zatem niechaj posłuży również do odnajdywania tych najbliższych.
Jak odkrywamy ciemną materię?
Ciemna materia i ciemna energia łącznie stanowią ponad 90 proc. masy Wszechświata. Nie emitują i nie odbijają światła, a ich istnienie zdradzają jedynie wywierane przez nie efekty grawitacyjne. Ciągle nie posiadamy dobrych metod ich wykrywania. Fizycy nie wiedzą nawet, jaka jest natura tych ciemnych składników kosmosu.
Przełomem mogły okazać się zeszłoroczne badania fizyków z amerykańskiego Fermilabu (odpowiednik europejskiego CERN). Dwoje astrofizyków najprawdopodobniej dostrzegło ślady obecności ciemnej materii w nieogarnionych przestrzeniach Drogi Mlecznej. Badacze zanotowali anihilację cząstek ciemnej materii, zachodzącą podczas potężnych zderzeń w centrum naszej Galaktyki.
Fizycy uważają, że cząstki ciemnej materii są dla siebie nawzajem antycząstkami – a zatem, jeżeli w odpowiednich warunkach spotkają się ze sobą dwie cząstki ciemnej materii, anihilują się. Drugim wyjściem byłyoby to, w którym cząstki ciemnej materii napotykają swoje nieznane nam anty-cząstki. Tak czy siak, skutkiem byłyby eksplozje ciemnej materii - w samym sercu naszej Galaktyki! I to własnie takie wybuchy zanotowali badacze z Fermilab (więcej >>>). Ich ustalenia ciągle czekają na potwierdzenie przez innych badaczy. Analizy dr Chakrabarti to kolejny krok w tym kierunku.
Co to jest Planeta X?
Z zaburzeń grawitacji można dowiedzieć się wielu ciekawych rzeczy. Podobnie – nie-wprost – ponad 100 lat temu astronomowie postawili hipotezę, że poza orbitą Neptuna musi krążyć jeszcze jedna duża planeta – Planeta X. Wszystko dlatego, że Neptun nie okrąża Słońca „spokojnie”, ale w jego obiegu wokół gwiazdy dają się zauważyć dziwne perturbacje.
Pluton i Eris, plenty karłowate z Pasa Kuipera, są zbyt małe, aby mogły wpływać na zachowanie Neptuna. Odkrycia planetek w obrębie Pasa Kuipera nie oznaczają zatem, że w Układzie Słonecznym nie ma dziewiątej, dużej planety. Astronomowie znają coraz więcej obiektów pasa Kuipera, ale okazuje się, że w odległości ok. 50 jednostek astronomicznych od Słońca ich liczba drastycznie spada - jest to tzw. klif Kuipera. Takie ostre granice nie powstają bez powodu, a prawdopodobnym wyjaśnieniem jest oddziaływanie grawitacyjne z masywniejszym ciałem – być może Planetą X.
Planety X do dzisiaj nie zaobserwowano. Jej obecności nie zauważył również Voyager-1, który właśnie dociera do granic Układu Słonecznego (więcej>>>).
(ew/PhysOrg/polskieradio.pl)
