Pengamatan bintang tertua di galaksi telah membantu ahli astrofisika mengetahui bahwa kecepatan pergerakan materi gelap di sekitar Bumi dan Matahari sangat rendah, sehingga sulit untuk menemukannya di masa depan, menurut sebuah artikel yang diterbitkan dalam jurnal Physical Review Letters.
“Ketika sebuah partikel energi gelap bertabrakan dengan inti atom materi 'biasa', proses tumbukannya menyerupai apa yang terjadi ketika dua bola biliar saling bertabrakan. Konsekuensi dari "kecelakaan" ini bergantung pada dua parameter - massa partikel dan kecepatan pergerakannya. Dengan kata lain, semakin cepat materi gelap bergerak, jejaknya akan semakin terlihat,”kata Mariangela Lisanti dari Universitas Princeton (AS).
Untuk waktu yang lama, para ilmuwan percaya bahwa alam semesta terdiri dari materi yang terlihat, yang membentuk dasar dari bintang, lubang hitam, nebula, kelompok debu, dan planet. Tetapi pengamatan pertama terhadap kecepatan bintang di galaksi yang paling dekat dengan kita menunjukkan bahwa bintang-bintang di pinggirannya bergerak dengan kecepatan yang luar biasa tinggi - sekitar 10 kali lebih tinggi daripada yang diperlihatkan oleh perhitungan berdasarkan massa semua bintang.
Alasannya, menurut para ilmuwan, adalah apa yang disebut materi gelap - zat misterius, yang menyumbang sekitar 75% massa semua materi di alam semesta. Biasanya, setiap galaksi mengandung sekitar 8-10 kali lebih banyak materi gelap daripada yang terlihat, dan materi gelap ini menahan bintang-bintang di tempatnya dan mencegahnya dari "hamburan".
Dalam beberapa tahun terakhir, berkat gambar Hubble dari beberapa galaksi yang relatif kurang dipelajari, para ilmuwan mulai memperhatikan bahwa banyak galaksi kecil dan kerdil berperilaku sangat berbeda dari prediksi teori, dengan mempertimbangkan keberadaan zat misterius ini.
Masalah tambahan, seperti dicatat Lisanti, diciptakan oleh fakta bahwa saat ini para astronom dan kosmolog tidak mengetahui seberapa cepat materi gelap bergerak di galaksi kita dan di sekitarnya, yang secara signifikan mempersulit kerja detektor materi gelap "langsung" yang mencoba menangkap jejak tabrakannya. dengan atom xenon-137 dan gas mulia langka lainnya.
Timnya menemukan cara untuk memecahkan masalah ini dengan menarik perhatian pada fakta menarik dari sejarah kehidupan bintang paling kuno di Bima Sakti. Tokoh-tokoh terkenal ini, seperti dicatat para astronom, lahir sekitar 10-12 miliar tahun yang lalu, pada saat Galaksi kita baru mulai terbentuk dan secara aktif menyerap galaksi katai yang berdekatan.
Pada saat itu, menurut para peneliti, apa yang disebut halo - "donat" materi gelap yang mengelilingi Bima Sakti dan metropolis bintang lainnya - belum terbentuk, karena pasokan baru zat misterius ini terus mengalir ke galaksi, disertai awan gas dan bintang yang baru lahir.
Video promosi:
Karena alasan ini, orang-orang termasyhur yang hidup hari ini di pinggirannya, rata-rata, harus bergerak dengan kecepatan yang sama dengan kecepatan materi gelap berputar di sekitar pusat Bima Sakti, yang dapat digunakan untuk menghitung parameter ini, tanpa memiliki petunjuk tentang sifat lain dari zat misterius ini.
Dipandu oleh ide ini, para ilmuwan mencoba menghitung kecepatan pergerakan materi gelap di sekitar Bumi menggunakan peta langit malam yang disiapkan oleh proyek SDSS dan model komputer Galaxy.
Pengukuran ini secara tidak terduga menunjukkan bahwa awan materi gelap yang terletak di dekat tata surya seharusnya bergerak lebih lambat dari perkiraan teori. Perbedaan seperti itu, seperti yang ditunjukkan Lisanti dan rekan-rekannya, menunjukkan adanya jurang pemisah yang serius dalam teori yang dapat sangat menghalangi fisikawan dalam mencari jejak zat yang sukar dipahami ini.
