Tačiau dabar Kembridžo Astronomijos instituto (D.Britanija) mokslininkų grupė galų gale sugebėjo nustatyti šios tamsiosios materijos išsidėstymo erdvėje ribas ir išmatuoti jos „temperatūrą“.
„Tai – pirmosios nuorodos apie tai, kas tai galėtų būti. Pirmą kartą istorijoje mes iš tikrųjų dirbame su šios materijos fizikinėmis savybėmis“, - sakė instituto profesorius Gerry Gilmore‘as.
Mokslas yra sukaupęs nemažai žinių apie tai, kas vadinama barionine medžiaga – tai yra normalioji medžiaga, iš kurios sudarytos žvaigždės, planetos ir žmonės. Bet visgi mokslui nepavyksta išsiaiškinti kas iš tikrųjų yra ta pagrindinė medžiaga, iš kurios sudarytas kosmosas.
Astronomai tiesiogiai negali stebėti tamsiosios materijos, nes ji neskleidžia šviesos ar spinduliavimo.
Bet apie tamsiosios materijos egzistavimą byloja tai, kaip sukasi galaktikos: jų žvaigždės juda taip greitai, kad tučtuojau išsilakstytų į šalis, jei jų vienoje vietoje nelaikytų kažkokios nematomos materijos sukuriama gravitacinė trauka.
Kai kuriais stebėjimais nustatyta, kad tamsiajai materijai reikia priskirti apie 95 proc. visos kosminės materijos masės.
Dabar Kembridžo mokslininkų grupė pateikė skaičiais įvertinamas pirmąsias žinias. Mokslininkai tyrė 12 nykštukinių galaktikų, kurios yra greta mūsiškės Paukščių Tako galaktikos.
Pasinaudodami pačiais didžiausiais pasaulio teleskopais, taip pat ir Labai dideliu teleskopu (Very Large Telescope - VLT), esančiu Čilėje, mokslininkai sudarė detalius trimačius galaktikų žemėlapius. Pagal žvaigždžių judėjimą šiose galaktikose mokslininkai sugebėjo kiekybiškai nustatyti tamsiosios materijos įtaką joms bei labai tiksliai išmatuoti šios paslaptingos materijos masę.
Atlikus 7000 atskirų matavimų mokslininkai galėjo pareikšti, kad tirtose galaktikose tamsiosios materijos yra 400 kartų daugiau nei matomos materijos.
„Tamsiosios materijos pasiskirstymas yra nė kiek nepanašus į bet kokius duomenis, kuriuos galima buvo aptikti ligšiolinėje literatūroje. Ši materija yra „stebuklingame tūryje“, kuris atitinka kiekį, Saulės masę viršijantį 30 milijonų kartų. Panašu, kad ši materija niekaip negalėtų tilpti į tūrį, mažesnį už maždaug 300 parsekų arba 1000 šviesmečių; ši materija tiesiog nesileis. Tai mums iš esmės pasako greitį – apie 9 km/s – kuriuo juda tamsiosios materijos dalelės, nes jos juda pernelyg greitai, kad galėtų būti suspaustos į mažesnę erdvę. Tai – pirmosios šios medžiagos savybės, neskaitant egzistavimo fakto, kurias sugebėjome nustatyti“, - paaiškino profesorius G.Gilmore‘as.
Tamsiosios materijos dalelių greitis yra labai stebinantis. Dabartinės teorijos prognozavo, kad tamsiosios materijos dalelės bus labai šaltos ir judės po kelis milimetrus per sekundę. Tačiau pastarieji stebėjimai rodo, kad šios dalelės (šnekant kosminiais terminais) iš tikrųjų turėtų būti gana šiltos – apie 10 000 laipsnių.
Labiausiai tikėtinas kandidatas, kurį galima būtų pavadinti tamsiąja materija, yra vadinamoji silpnai sąveikaujanti masyvi dalelė (Weakly Interacting Massive Particle – Wimp).
Mokslininkai mano, kad šios dalelės pasigamino Didžiojo sprogimo metu.
Tamsiosios materijos egzistavimą prognozuoja kai kurie visuotinai priimtos medžiagų ir jėgų savybes nusakančios teorijos (Standartinio fundamentaliųjų dalelių ir sąveikų modelio) papildymai. Tų dalelių atradimas gerokai padėtų aiškinantis, dėl ko dabartinės Visatos struktūra ir geometrija dabar yra būtent tokia, kokią ją stebime.
Profesorius Bobas Nicholas iš Kosmologijos ir gravitacijos instituto Portsmuto universitete (D.Britanija) apie Kembridžo mokslininkų darbą sakė „nuostabu“.
„Jei ši tamsiosios materijos temperatūra yra teisinga, tai turės daug įtakos tiesioginėms paslaptingų dalelių paieškoms ir mūsų nuomonei apie galaktikų ir galaktikų spiečių formavimąsi Visatoje. Panašu, kad mokslas dalelių ieško ne toje vietoje. Žinant, kad ši tamsioji materija yra „karštesnė“, galima pasakyti, kad tai apsunkina mažiausių galaktikų formavimąsi, bet yra naudinga stambesnėms struktūroms susiformuoti. Dėl šių rezultatų dabar bus pradėta daugybė naujų tyrimų“, - sakė mokslininkas.
Tikimasi, kad tamsiosios materijos daleles, šioms perėjus per normaliąją medžiagą, sugebės užfiksuoti eksperimentiniai kristaliniai jutikliai, pastatyti labai giliai šachtose.
Mokslininkai taip pat tikisi, kad visi ateities eksperimentai, susiję su dalelių greitintuvais, taip pat padės sukaupti daugiau žinių apie tamsiosios materijos fizikines savybes.
Kembridžo mokslininkų pastangos pateikė ir papildomą, nepriklausomą rezultatą: detalus nykštukinių galaktikų tyrimas mokslininkams padėjo tiksliau nei bet kada iki šiol pasverti mūsų pačių galaktiką.
„Paaiškėjo, kad Paukščių takas yra masyvesnis, nei manėme. Dabar, atrodo, Paukščių takas yra didžiausias artimiausioje Visatos aplinkoje, didesnis net už Andromedą. Dar prieš kelis mėnesius buvo manoma, kad yra atvirkščiai“, - sakė profesorius G.Gilmore‘as.
Kembridžo universiteto mokslininkai tikisi šią savaitę pirmuosius savo mokslinio darbo rezultatus pateikti pirmaujančiam astrofizikos žurnalui.
