Galaktika vanimate tähtede vaatlused on aidanud astrofüüsikutel välja selgitada, et tumeaine liikumiskiirus Maa ja Päikese läheduses on ootamatult madal, mistõttu on selle leidmine tulevikus keeruline, selgub ajakirjas Physical Review Letters avaldatud artiklist.
"Kui tume energia osake põrkub kokku" tavalise "aine aatomi tuumaga, sarnaneb nende kokkupõrke protsess sellega, mis juhtub siis, kui kaks piljardikuuli üksteist tabavad. Selle "õnnetuse" tagajärjed sõltuvad kahest parameetrist - osakeste massist ja nende liikumise kiirusest. Teisisõnu, mida kiiremini tumeaine liigub, seda märgatavamad on selle jäljed,”ütleb Mariangela Lisanti Princetoni ülikoolist (USA).
Pikka aega uskusid teadlased, et universum koosneb nähtavast ainest, mis on aluseks tähtedele, mustadele aukudele, udukogudele, tolmukobaratele ja planeetidele. Esimesed tähelepanekud tähtede kiiruse kohta meile kõige lähemal asuvates galaktikates näitasid, et nende äärealadel asuvad tähed liiguvad võimatult suure kiirusega - umbes kümme korda suuremad kui kõigi tähtede masside põhjal tehtud arvutused.
Selle põhjuseks oli teadlaste sõnul nn tumeaine - salapärane aine, mis moodustab umbes 75% kogu universumi massist. Tavaliselt sisaldab iga galaktika umbes 8–10 korda rohkem tumeainet, kui see on nähtav, ja see tumeaine hoiab tähti paigal ja takistab nende „hajutamist“.
Viimastel aastatel on teadlased tänu mõnede suhteliselt vähe uuritud galaktikate Hubble'i piltidele hakanud märkama, et paljud väikesed ja kääbusgalaktikad käituvad nende kujunduse ennustamise teooriast üsna erinevalt, võttes arvesse selle salapärase aine olemasolu.
Lisanti märgib lisaprobleeme asjaolu, et tänapäeval ei tea astronoomid ja kosmoloogid, kui kiiresti meie galaktikas ja selle lähimates naabrites tume aine liigub, mis raskendab oluliselt "otseste" tumeaine detektorite tööd, püüdes tabada selle kokkupõrgete jälgi. ksenoon-137 ja teiste haruldaste väärisgaaside aatomitega.
Tema meeskond leidis viisi, kuidas seda probleemi lahendada, juhtides tähelepanu huvitavale asjaolule Linnutee kõige iidsemate tähtede eluloost. Need valgustid, nagu astronoomid märgivad, sündisid umbes 10–12 miljardit aastat tagasi, ajal, mil meie galaktika alles hakkas moodustuma ja neelas aktiivselt naabruses asuvaid kääbusgalaktikaid.
Sel ajal ei olnud teadlaste sõnul veel nn halo - tumeaine "sõõrik", mis ümbritseb Linnuteed ja teisi tähe megalinnu - veel välja kujunemata, kuna galaktikasse voolasid pidevalt selle salapärase aine uued varud, kaasas gaasipilved ja vastsündinud tähed.
Reklaamvideo:
Sel põhjusel peavad eakad valgustid, kes elavad täna selle äärealadel, keskmiselt liikuma sama kiirusega, millega tume aine keerleb ümber Linnutee keskpunkti, mida saab kasutada selle parameetri arvutamiseks, ilma et oleks aimugi selle salapärase aine muudest omadustest.
Sellest ideest juhindudes püüdsid teadlased arvutada tumeda aine liikumiskiiruse Maa läheduses, kasutades SDSS projekti koostatud öötaeva kaarti ja galaktika arvutimudelit.
Need mõõtmised näitasid ootamatult, et päikesesüsteemi lähedal asuvad tumeaine pilved peaksid liikuma märgatavalt aeglasemalt, kui teooria ennustab. Sellised lahknevused, nagu Lisanti ja tema kolleegid rõhutavad, viitavad tõsistele teoreetilistele lünkadele, mis võivad füüsikuid selle raskesti tabatava aine jälgede otsimisel oluliselt takistada.
