Mørkt stof er måske alligevel ikke interaktivt

Astronomer er tilbage i mørket om, hvad mørkt stof kan være, efter nye observationer viste, at det mystiske stof muligvis ikke interagerer med andre kræfter end tyngdekraften. Dr. Andrew Robertson fra Durham University præsenterer i dag (fredag ​​6. april) de nye resultater på European Week of Astronomy and Space Science i Liverpool.

Tre år siden, et Durham-ledet internationalt forskerteam troede, at de havde fået et gennembrud for i sidste ende at identificere, hvad mørkt stof er.

Observationer ved hjælp af Hubble -rumteleskopet syntes at vise, at en galakse i Abell 3827 -klyngen - cirka 1,3 milliarder lysår fra Jorden - var blevet adskilt fra det mørke stof, der omgiver den.

En sådan forskydning forudsiges under kollisioner, hvis mørkt stof interagerer med andre kræfter end tyngdekraften, muligvis give spor om, hvad stoffet kan være.

Den tilfældige orientering, hvor Abell 3827 -klyngen ses fra Jorden, gør det muligt at foretage meget følsomme målinger af dens mørke stof.

Imidlertid, samme gruppe astronomer siger nu, at nye data fra nyere observationer viser, at mørkt stof i Abell 3827 -klyngen trods alt ikke har adskilt sig fra sin galakse. Målingen er i overensstemmelse med mørkt stof, der kun mærker tyngdekraften.

Hovedforfatter Dr. Richard Massey, i Center for ekstragalaktisk astronomi, ved Durham University, sagde:"Søgningen efter mørkt stof er frustrerende, men det er videnskab. Når data forbedres, konklusionerne kan ændre sig.

"I mellemtiden fortsætter jagten på mørkt stof for at afsløre dets natur.

"Så længe mørkt stof ikke interagerer med universet omkring det, vi har svært ved at finde ud af, hvad det er. "

Universet består af cirka 27 procent mørkt stof, mens resten stort set består af den lige så mystiske mørke energi. Normal sag, såsom planeter og stjerner, bidrager med en relativt lille fem procent af universet.

Det menes at være omkring fem gange mere mørkt stof end alle de andre partikler, som videnskaben forstår, men ingen ved hvad det er.

Imidlertid, mørkt stof er en væsentlig faktor for, hvordan universet ser ud i dag, som uden den begrænsende virkning af dens ekstra tyngdekraft, galakser som vores Mælkevejen ville kaste sig fra hinanden, mens de snurrer.

I denne seneste undersøgelse, forskerne brugte Atacama Large Millimeter Array (ALMA) i Chile, Sydamerika, for at se Abell 3827 -klyngen.

ALMA opfandt det forvrængede infrarøde lys fra en ikke-relateret baggrundsgalakse, afslører placeringen af ​​det ellers usynlige mørke stof, der forblev uidentificeret i deres tidligere undersøgelse.

Forskning medforfatter professor Liliya Williams, fra University of Minnesota, sagde:"Vi fik en højere opløsning af den fjerne galakse ved hjælp af ALMA end fra selv Hubble -rumteleskopet.

"Den sande position af det mørke stof blev tydeligere end i vores tidligere observationer."

Mens de nye resultater viser, at mørkt stof forbliver i sin galakse, forskerne sagde, at det ikke nødvendigvis betød, at mørkt stof ikke interagerer. Mørkt stof kan bare interagere meget lidt, eller denne særlige galakse bevæger sig måske direkte mod os, så vi ville ikke forvente at se dens mørke stof forskydes sidelæns, tilføjede holdet.

Flere nye teorier om ikke-standardiseret mørkt stof er blevet opfundet i løbet af de sidste to år, og mange er blevet simuleret på Durham University ved hjælp af superdrevne supercomputere.

Robertson, hvem er medforfatter til værket, og baseret på Durham University's Institute for Computational Cosmology, tilføjede:"Forskellige egenskaber ved mørkt stof efterlader tegn på fortællingen.

"Vi vil blive ved med at lede efter naturen for at have udført det eksperiment, vi har brug for, og for at vi kan se det fra den rigtige vinkel.

"En særlig interessant test er, at interaktioner mellem mørkt stof gør klumper af mørkt stof mere sfæriske. Det er den næste ting, vi skal lede efter."

For at måle det mørke stof i hundredvis af galaksehobe og fortsætte denne undersøgelse, Durham University er netop færdig med at hjælpe med at bygge det nye SuperBIT -teleskop, som får et klart udsyn ved at rejse sig over Jordens atmosfære under en kæmpe heliumballon.

Forskningen blev finansieret af Royal Society og Science and Technology Facilities Council i Storbritannien og NASA. Resultaterne vil blive vist i et nyt papir i tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .