Αποκαλύφθηκε ότι η θερμοκρασία της σκοτεινής ύλης είναι 'χλιαρή'

Πηγή: NewScientist, 16 Μαρτίου 2006

Η σκοτεινή ύλη δεν είναι πάρα πολύ ψυχρή και ούτε πάρα πολύ καυτή, αλλά ακριβώς στη μέση, έχουν βρει ερευνητές. Επιπλέον, η 'χλιαρή' θερμοκρασία της μπορεί να βοηθήσει τον εντοπισμό του μυστήριου υλικού της.

Η σκοτεινή ύλη δεν μπορεί να φανερωθεί μπορεί όμως να προκύπτει από τις βαρυτικές δυνάμεις που απαιτούνται για να εξηγήσουν την περιστροφή των γαλαξιών - έτσι ανακαλύφθηκε ότι αποτελεί ένα ουσιαστικό τμήμα του κόσμου.

Οι αστρονόμοι στο πανεπιστήμιο του Καίμπριτζ στη Βρετανία βρήκαν τη θερμοκρασία της σκοτεινής ύλης κάνοντας χρήση της Πολύ Μεγάλης Σειράς Τηλεσκοπίων στο Paranal της Χιλής, για να παρατηρήσουν πώς κινούνται 12 νάνοι γαλαξίες που περιβάλλουν το Γαλαξία. Οι μετακινήσεις αυτές επέτρεψαν στους ερευνητές να υπολογίσουν πόση σκοτεινή ύλη πρέπει να τους συγκρατεί μαζί.

"Δεν υπάρχει κανένα ζήτημα για το μέγεθος τους, το πόσο φωτεινοί, ή το πόσα αστέρια περιείχαν - όλοι οι γαλαξίες φαίνονταν κατά προσέγγιση να περιείχαν την ίδια ποσότητα σκοτεινής ύλης", λέει το μέλος της ομάδας Mark Wilkinson.

Αυτό δείχνει ότι η σκοτεινή ύλη συγκεντρώνεται σε δομικές μονάδες που έχουν ένα ελάχιστο μέγεθος, λέει. Αυτό το μέγεθος είναι έκτασης 1000 έτη φωτός, με 30 εκατομμύρια φορές τη μάζα του ήλιου. Οι μεγάλοι γαλαξίες χτίζονται με το συνδυασμό αυτών των μπλοκ και τα αστέρια που περιέχουν, εξηγεί ο Wilkinson.

Μεγάλα wimps

Το ελάχιστο μέγεθος αυτών των μπλοκ - δομικών μονάδων - βοηθάει να πέσει η θερμοκρασία της σκοτεινής ύλης. Εάν η σκοτεινή ύλη ήταν πολύ καυτή θα κινούταν πάρα πολύ γρήγορα και δεν θα μπορούσε η βαρύτητα να την συγκρατήσει μαζί σε μικρά μπλοκ, εξηγεί ο ερευνητής Gerry Gilmore. Η ψυχρή ή η αργή σκοτεινή ύλη, αφ' ετέρου, θα ήταν σε θέση να σχηματίσει πάρα πολύ μικρότερες μάζες χωρίς να απομακρύνονται χώρια, λέει.

Σύμφωνα με τους υπολογισμούς τους, η σκοτεινή ύλη είναι 'χλιαρή' - κάπου 10.000 βαθμούς. Για σύγκριση, η επιφάνεια του ήλιου έχει θερμοκρασία 6.000ο C, ενώ ο πυρήνας του είναι περίπου 15,5 εκατομμύρια βαθμούς.

"Αυτή η θερμοκρασία μας λέει κάτι πολύ θεμελιώδες για τις ιδιότητες της σκοτεινής ύλης", αναφέρει ο Gilmore. Αυτός θεωρεί ότι η χλιαρή σκοτεινή ύλη σχεδόν βέβαια αποτελείται από έναν τύπο του WIMP - Θεωρητικά Σωματίδια με Μάζα Ασθενώς Αλληλεπιδρώντα με τις άλλες μορφές της ύλης, αλλά ελκύουν ή απωθούν άλλα WIMP πολύ έντονα.

Τα αποτελέσματα αυτά πρέπει να βοηθήσουν τους σωματιδιακούς φυσικούς να ψάξουν για τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης στο μέλλον, λέει ο Gilmore. "Πρέπει να αρχίσουμε να βλέπουμε τη φυσική των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης  - όχι μόνο στον τρόπο που αποκρίνονται στη βαρύτητα", τονίζει.

"Είναι πολύ ενδιαφέρον και εκπληκτικό αποτέλεσμα", λέει ο Robert Minchin, ένας αστρονόμος στο Παρατηρητήριο Arecibo στο Πουέρτο Ρίκο. "Έρχεται σε αντίθεση με τα συμπεράσματα του δορυφόρου WMAP, που πρότειναν ότι η θερμή σκοτεινή ύλη ήταν απίθανη".