Mørkt stof på farten

Forskere har fundet beviser på, at mørkt stof kan opvarmes og flyttes rundt, som følge af stjernedannelse i galakser. Resultaterne giver det første observationsbevis for effekten kendt som 'opvarmning af mørkt stof', og give nye fingerpeg om, hvad mørkt stof består af. Forskningen er offentliggjort i dag i tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

I det nye værk, videnskabsmænd fra University of Surrey, Carnegie Mellon University og ETH Zürich satte sig for at jage efter beviser for mørkt stof i centrene af nærliggende dværggalakser. Dværggalakser er små, svage galakser, der typisk findes i kredsløb om større galakser som vores egen Mælkevej. De kan have spor, der kan hjælpe os til bedre at forstå naturen af ​​mørkt stof.

Mørkt stof menes at udgøre det meste af universets masse. Men da det ikke interagerer med lys på samme måde som normalt stof, det kan kun observeres gennem dets gravitationsvirkninger. Nøglen til at studere det kan dog ligge i, hvordan stjerner dannes i disse galakser.

Når stjerner dannes, stærk vind kan skubbe gas og støv væk fra galaksens hjerte. Som resultat, galaksens centrum har mindre masse, hvilket påvirker hvor meget tyngdekraften mærkes af det resterende mørke stof. Med mindre tyngdekrafttiltrækning, det mørke stof får energi og vandrer væk fra centrum, en effekt kaldet 'opvarmning af mørkt stof'.

Holdet af astrofysikere målte mængden af ​​mørkt stof i centrene af 16 dværggalakser med meget forskellige stjernedannelseshistorier. De fandt ud af, at galakser, der holdt op med at danne stjerner for længe siden, havde højere tæthed af mørkt stof i deres centre end dem, der stadig danner stjerner i dag. Dette understøtter teorien om, at de ældre galakser havde mindre opvarmning af mørkt stof.

Professor Justin Read, hovedforfatter af undersøgelsen og leder af Institut for Fysik ved University of Surrey, sagde:"Vi fandt et virkelig bemærkelsesværdigt forhold mellem mængden af ​​mørkt stof i centrene af disse små dværge, og mængden af ​​stjernedannelse, de har oplevet gennem deres liv. Det mørke stof i centrum af de stjernedannende dværge ser ud til at være blevet 'varmet op' og skubbet ud."

Resultaterne giver en ny begrænsning for mørkt stofmodeller:mørkt stof skal være i stand til at danne dværggalakser, der udviser en række centrale tætheder, og disse tætheder skal forholde sig til mængden af ​​stjernedannelse.

Professor Matthew Walker, en medforfatter fra Carnegie Mellon University, tilføjede:"Denne undersøgelse kan være beviset på "rygende pistol", der tager os et skridt tættere på at forstå, hvad mørkt stof er. Vores opdagelse af, at det kan varmes op og flyttes rundt, hjælper med at motivere søgninger efter en mørk stofpartikel."

Holdet håber at udvide dette arbejde ved at måle den centrale tæthed af mørkt stof i en større prøve af dværge, skubber til endnu svagere galakser, og tester en bredere række af mørkt stof-modeller.