Observatorium Pengorbit Hubble telah memperoleh foto-foto yang tidak biasa dari kelompok besar galaksi yang penduduknya "bergetar" saat mereka bergerak di sekitar pusat massa yang sama, menunjukkan adanya sifat yang tidak diketahui dalam perilaku materi gelap, menurut sebuah artikel yang diterbitkan dalam jurnal MNRAS.
“Kami menemukan bahwa galaksi paling terang di gugus tersebut 'bergetar' saat mereka bergerak di sekitar titik di mana materi gelap telah terakumulasi. Artinya, kepadatan materi gelap di pusat cluster tidak setinggi yang diprediksi oleh teori saat ini, tetapi jauh lebih rendah. Semua ini menunjukkan bahwa beberapa bentuk materi gelap eksotis hadir di bagian tengah cluster,”kata David Harvey dari Sekolah Politeknik Federal di Lausanne, Swiss.
Untuk waktu yang lama, para ilmuwan percaya bahwa alam semesta terdiri dari materi yang kita lihat, dan yang membentuk dasar dari semua bintang, lubang hitam, nebula, gugus debu, dan planet. Tetapi pengamatan pertama terhadap kecepatan bintang di galaksi terdekat menunjukkan bahwa bintang-bintang di pinggirannya bergerak di dalamnya dengan kecepatan yang luar biasa tinggi, yang sekitar 10 kali lebih tinggi daripada yang diperlihatkan oleh perhitungan berdasarkan massa semua bintang di dalamnya.
Alasannya, menurut para ilmuwan saat ini, adalah apa yang disebut materi gelap - zat misterius, yang menyumbang sekitar 75% massa materi di alam semesta. Biasanya, setiap galaksi memiliki sekitar 8-10 kali lebih banyak materi gelap daripada sepupunya yang terlihat, dan materi gelap ini menahan bintang-bintang di tempatnya dan mencegahnya menyebar.
Saat ini, hampir semua ilmuwan yakin akan keberadaan materi gelap, tetapi sifat-sifatnya, selain pengaruh gravitasinya yang jelas pada galaksi dan gugus galaksi, tetap menjadi misteri dan menjadi bahan kontroversi di kalangan astrofisikawan dan kosmolog. Untuk waktu yang lama, para ilmuwan berasumsi bahwa ia terdiri dari partikel-partikel superheavy dan "dingin" - "pengecut" yang tidak memanifestasikan dirinya dengan cara apa pun, kecuali dengan menarik kelompok materi yang terlihat.
Pencarian "WIMPs" yang gagal dalam dua dekade terakhir telah membuat banyak ahli teori percaya bahwa materi gelap sebenarnya bisa "ringan dan halus" dan terdiri dari apa yang disebut axions - partikel ultra-ringan, massa dan sifat yang mirip dengan neutrino. Peneliti lain, pada gilirannya, menyarankan bahwa materi gelap dapat terdiri dari beberapa komponen berbeda, satu atau lebih di antaranya dapat membusuk secara bertahap.
Harvey dan rekan-rekannya menemukan jejak pertama keberadaan bentuk materi gelap eksotis tersebut, mengamati dengan bantuan Hubble untuk sepuluh gugus galaksi terbesar di sekitar Bima Sakti, yang massanya melebihi Matahari sekitar 100 triliun kali.
Para ilmuwan tertarik pada dua hal - bagaimana galaksi didistribusikan ke seluruh cluster secara keseluruhan dan bagaimana penghuni paling terang dari "keluarga bintang" ini bergerak ketika anggota baru muncul di dalamnya. Untuk mengungkap properti cluster ini, astronom menghitung perilaku rekan virtual mereka menggunakan superkomputer, lalu membandingkan bagaimana foto nyata dan hasil simulasi cocok.
Video promosi:
Ternyata lintasan pergerakan semua galaksi besar dan terang di sepuluh gugus ini tidak sesuai dengan apa yang diperlihatkan oleh perhitungan teoretis - mereka terus-menerus "tersesat" dan "gemetar", berputar di sekitar pusat massa yang sama, dan tidak bergerak secara ketat dalam garis lurus. seperti yang diprediksikan oleh teori.
Getaran seperti itu, seperti yang diyakini Harvey dan rekan-rekannya, disebabkan oleh fakta bahwa di pusat-pusat gugus ini tidak ada satu, melainkan beberapa "inti" gumpalan materi gelap super padat. Keberadaan mereka tidak diprediksi oleh teori kosmologi klasik yang menjelaskan sifat-sifat zat misterius ini, dan jika penemuan Hubble dikonfirmasi, maka untuk pertama kalinya para ilmuwan akan dapat berbicara tentang penemuan jejak nyata pertama dari “fisika baru”.
