На конференция неотдавна бе представено „първото правдоподобно обяснение за галактическите вълнички“, което предполага, че галактика джудже от тъмна материя прелетява и причинява изкривявания в облаците от газ и прах на ръба на Млечния път. Тези деформации са озадачавали астрономите, откакто за първи път са ги наблюдавали с радиотелескопи преди повече от десет години.
Предсказанието е едно от първите, направено в рамките на една изцяло нова дисциплина, наречена галактическа сеизмология, и принадлежи на Суканя Чакрабарти от Ротчесърския технологичен институт.
Променлива звезда цефеида, заснета от Хъбъл
Галактика от тъмна материя?
Тъмната материя всъщност е име на местоположение за хипотетичен вид материя, която не можем да видим с телескопи и все още не разбираме истински – някакво невидимо нещо, което изкривява пространство-времето навътре към центъра си с гравитационно притегляне. Ние заключаваме наличието на тъмна материя и тъмна енергия, защото наблюдаваме неща, които се случват с обикновената материя и енергия, които не можем да обясним по друг начин. И ние трябва да наричаме това нещо някак си, така че го наричаме тъмна материя, защото не можем да го видим на фона на тъмнината на космоса.
Симулация на разпределението на звезди (горе) и газ в Млечния път, точно след като сателитът джудже (долу вляво) ги е „обезпокоил“. Изображение: С. Чакрабарти
В този случай, наблюдението, което е затруднило учените в обяснението му, е, че има вълни в облаците от газ и прах в покрайнините на нашата галактика. Разпределението на масата е странно, тъй като то не отговаря на това, което знаем за историята на галактиката. Но вятър, назад във времето, говори за сътресения в системата, тъй като се откриват следи на път през облаците – ясен линеен вектор на фона на цялото вълново движение.
Този вектор сочи към групирано в близост трио от променливи цефеиди (много полезни за астрономите), чийто променящ се магнитуд ни позволява да установим къде точно са те в пространството. В короната на променлива цефеида звездната радиация загрява йонизиран хелий до нажежаема яркост. Хелият се разширява при загряване, достига топлинна инфлексна точка в пространството, а след това се свива с изстиването, ставайки непрозрачен, само да се нагрее отново чрез радиацията от звездата. „Разпенването“ и „изплакването“ са се повтаряли с редовността на метроном през около десет милиарда години. Това са стари, добре разбрани звезди. Ние използваме трептенето на цефеидите, за да установим космическата стълба за разстояние и константата на Хъбъл.
Така че ние знаем къде в пространството e това трио от звезди. Те са на точното място в точното време и се движат в правилната посока. Правилното им движение и отместването на Доплер потвърждават, че те не могат да бъдат част от нашата галактика. Те се отдалечават прекалено бързо и под много стръмен ъгъл.
Но три самотни звезди не биха могли да създадат галактическото смущение, което се наблюдава. Трябва да е имало нещо друго. Нещо голямо явно плува точно отвъд ръба още някъде от времето на експлозията на нашата планета в Камбрий епохата. То нарушава газа и праха на ръба на Млечния път като дирята зад моторна лодка. Ние би трябвало да видим там галактика, ако наистина е имало прелитане от друга галактика. Но вместо това виждаме подозрителна празнота в небето около цефеидите.
Екипът, воден от Суканя Чакрабарти от Ротчестърския технологичен институт и основател на изцяло новата дисциплина галактосеизмология, предсказва, че става въпрос за галактика джудже от тъмна материя – малка сателитна галактика, която никога не е натрупала достатъчно нормална материя, за да създаде много звезди, които да видим. Новите наблюдения потвърждават, че галактиката, прогнозирана от Чакрабарти, наистина е там. Триото променливи цефеиди са като сърце, което бие издайнически в центъра на галактика от тъмна материя, пътувайки бързо към междугалактическото пространство.
Засега най-доброто обяснение, което имаме за тъмната материя, е, че тя най-вероятно е направена от частици, които ние все още не сме идентифицирали – частици, които имат маса, но си взаимодействат само чрез гравитацията и слабата ядрена сила, която държи нуклоните отделени. Повечето от масата в наблюдаемата Вселена е тъмна материя. Триангулация като тази ни води по-близо до разбирането какво е тъмната материя и как работи, а може би дори по-близо до вечно изплъзващата ни се Велика универсална теория за живота, вселената и всичко останало.