Temná hmota je jednou z najväčších záhad vo vesmíre. Hoci ju nemôžeme priamo pozorovať, vieme, že existuje vďaka jej gravitačným účinkom na bežnú hmotu. Vytvára päťnásobok hmoty oproti bežnej hmote a hrá kľúčovú úlohu pri držaní galaxií pokope a vysvetľovaní neobvyklých pohybov hviezd. Doterajšie modely však predpokladali, že temná hmota interaguje s bežnou hmotou výlučne cez gravitáciu.

Nová štúdia publikovaná v žurnále The Astrophysical Journal Letters však naznačuje, že tieto dva typy hmoty môžu medzi sebou navzájom „komunikovať“ aj inak. Na tému upozornil portál InterestingEngineering.

Trpasličie galaxie

Tím vedcov študoval šesť ultra-slabých trpasličích galaxií (UFD –  ultrafaint dwarf) nachádzajúcich sa v blízkosti Mliečnej dráhy. Tieto galaxie sú mimoriadne zaujímavé tým, že obsahujú omnoho menej hviezd, než by sa očakávalo na základe ich hmotnosti. Tento jav sa pripisuje tomu, že väčšina ich hmoty je tvorená práve temnou hmotou.

Zarija Lukic/Lawrence Berkeley National Laboratory

Ak by temná a bežná hmota interagovali iba prostredníctvom gravitácie, hviezdy by sa mali zhromažďovať v strede týchto galaxií, pričom ich hustota by sa smerom k okraju znižovala. Avšak simulácie vykonané tímom ukázali, že hviezdy sú v galaxiách rozmiestnené rovnomerne.

Tento prekvapivý výsledok podľa zainteresovaných vedcov naznačuje, že musí existovať aj iný druh interakcie medzi temnou a bežnou hmotou. Ak sa táto teória potvrdí, môže to prevrátiť súčasné teórie o temnej hmote a viesť k vývoju nových metód na jej detekciu. Doterajšie technológie totiž hľadajú temnú hmotu na základe jej gravitačných účinkov, no ak existujú aj iné spôsoby interakcie, mohli by sme ju začať skúsiť detegovať úplne iným spôsobom.

Napriek tomu zostáva veľa otázok nezodpovedaných. Hlavnou neznámou je, aká sila alebo mechanizmus stojí za touto interakciou. Zatiaľ čo táto štúdia naznačuje existenciu nového javu, vedci dúfajú, že budúce výskumy prinesú viac svetla do tohto záhadného fenoménu.

Existuje vôbec temná hmota?

MOND, alebo Modifikovaná Newtonova Dynamika je teória navrhujúca modifikovať Newtonove pohybové zákony a Newtonov gravitačný zákon tak, aby zohľadnili pozorované vlastnosti galaxií. Možno ju tiež chápať ako alternatívnu hypotézu k hypotéze temnej hmoty.

Unsplash/Fractal Hassan/NASA (Úprava redakcie)

Ako k hypotéze temnej hmoty, tak i k hypotéze MOND viedlo niekoľko nezávislých pozorovaní, ktoré ukázali, že vo vesmíre je nedostatok hmoty. Viditeľná hmota v galaxiách a galaktických kopách skrátka nestačí na vysvetlenie ich dynamiky. Tento problém známy ako „problém chýbajúcej hmoty“ si ako prvý všimol švajčiarsky astronóm Fritz Zwicky.

Na to, aby vesmír mohol fungovať však nepotrebuje žiadnu nepolapiteľnú temnú hmotu. Aspoň to tvrdí čoraz populárnejšia hypotéza MOND. Viac informácií nájdeš v samostatnom článku.