Fizycy z MIT dokonali niezwykłego przełomu, który może zmienić nasze rozumienie struktury Drogi Mlecznej, zwłaszcza w odniesieniu do jej grawitacyjnego serca i zagadkowej ciemnej materii. Ich kompleksowa analiza danych z kosmicznego obserwatorium Gaia i naziemnego badania APOGEE przygotowała grunt pod ożywione dyskusje wśród astronomów. The
Badania koncentrowały się na "prędkości kołowej" gwiazd, czyli prędkości, z jaką każda gwiazda porusza się w płaszczyźnie galaktyki, w zależności od tego, jak daleko znajduje się od jądra galaktyki. Porównując te prędkości z odległościami, zespół opracował krzywą rotacji, która jest kluczem do zrozumienia, w jaki sposób zarówno widzialna, jak i niewidzialna materia jest rozmieszczona w galaktyce.
Niespodziewane odkrycie
Lina Necib z MIT była zaskoczona zachowaniem krzywej rotacji. Zamiast oczekiwanego stopniowego spadku, pozostała ona płaska na pewnym dystansie, po czym gwałtownie spadła. Sugeruje to, że zewnętrzne gwiazdy galaktyki poruszają się wolniej niż wcześniej sądzono.
Ten osobliwy ruch skłonił zespół do ponownego przemyślenia, w jaki sposób ciemna materia jest rozproszona w naszej galaktyce. Przypuszczali, że w jądrze Drogi Mlecznej może znajdować się mniej ciemnej materii, niż kiedyś zakładano. "To odkrycie stanowi wyzwanie dla innych badań" - zauważył Necib, zauważając, że rozwiązanie tej sprzeczności ma kluczowe znaczenie dla stworzenia jednolitego obrazu Drogi Mlecznej.
Uhonorowanie dziedzictwa Very Rubin
Badania te opierają się na przełomowej pracy astronom Very Rubin z lat 70. ubiegłego wieku. Rubin po raz pierwszy zauważyła, że rotacji galaktyk nie można wyjaśnić jedynie za pomocą widzialnej materii, co wskazuje na istnienie ciemnej materii, która wpływa na ruch odległych gwiazd. Pionierska praca Rubin położyła podwaliny pod odkrycie ciemnej materii, tajemniczej substancji, która wydaje się dominować nad widzialną materią we wszechświecie.
Wyzwanie mapowania naszej galaktyki
Obliczenie krzywej rotacji Drogi Mlecznej jest trudne, ponieważ znajdujemy się wewnątrz galaktyki, jak wskazuje naukowiec Xiaowei Ou. W 2019 r. Anna-Christina Eilers z MIT podjęła się zadania wykreślenia tej krzywej przy użyciu danych Gaia, które początkowo wykazały płaską, ale lekko opadającą krzywą, sugerującą gęsty rdzeń ciemnej materii.
Nowsze dane Gaia, sięgające dalej od centrum galaktyki, wraz ze szczegółowymi informacjami APOGEE na temat gwiazd, dostarczyły nowych perspektyw. Zespół modelował prędkość kołową, a ich wyniki wskazywały na większy niż oczekiwano spadek w zewnętrznej galaktyce, zaprzeczając wcześniejszym założeniom dotyczącym dystrybucji ciemnej materii.
Nowy rozdział w badaniach nad kosmosem
Badanie to zmienia nasze postrzeganie Drogi Mlecznej. Wykorzystując najnowocześniejsze narzędzia i metody, naukowcy odkryli nieoczekiwane spowolnienie zewnętrznych gwiazd, skłaniając do ponownego zbadania roli ciemnej materii w galaktyce. Ich praca stanowi przykład ewoluującej natury badań kosmicznych, otwierając nowe pytania i przekształcając nasze kosmiczne modele w miarę kontynuowania dążenia do demistyfikacji ciemnej materii i wszechświata.
