|
Ο Γαλαξίας μας έχει ένα δίσκο σκοτεινής ύλης που τον
διαπερνά, μια διαπίστωση που θα μπορούσε να συμβάλει στην άμεση παρατήρηση
της αόρατης και παράξενης ουσίας, δείχνει μια μελέτη.
Η συζήτηση για την σκοτεινή ύλη ξεκίνησε πριν 75 χρόνια, αλλά
μόλις πρόσφατα ανακαλύφθηκε με έμμεσες μετρήσεις, ότι η σκοτεινή ύλη
αντιπροσωπεύει περίπου το 22% της μάζας του Σύμπαντος.. Ένα εξίσου
αινιγματικό φαινόμενο που ονομάζεται σκοτεινή ενέργεια αντιπροσωπεύει το
74% και η ορατή ύλη μόνο το 4% του Κόσμου.
Μέχρι σήμερα, η κύρια θεωρία ήταν ότι η σκοτεινή ύλη περικυκλώνει
τον Γαλαξία σαν ένα φωτοστέφανο ή άλως.
Όμως, μια διεθνής ομάδα επιστημόνων δήλωσε ότι οι εν λόγω υπολογισμοί
βασίζονται μόνο στην βαρυτική επίδραση ανάμεσα στην ίδια τη σκοτεινής ύλη,
και όχι στη βαρυτική έλξη της πάνω σε άλλα αντικείμενα, όπως τα αστέρια
και το διαστρικό αέριο.
Σε μια δημοσίευση από την Βρετανική Royal Astronomical Society (RAS), η
ομάδα υπολογίζει ότι αν ληφθούν κι άλλοι παράγοντες τότε ένας λεπτός αλλά
εκτεταμένος δίσκος της σκοτεινής ύλης διατρέχει το Γαλαξία μας.
 Μια
σύνθετη εικόνα του δίσκου της σκοτεινής μάζας (κόκκινο σχήμα) και ο Άτλας
του Γαλαξία μας σαν τμήμα της έρευνας Two Micron All Sky Survey (2MASS).
"Ο σκοτεινός δίσκος μόνο έχει περίπου τη μισή πυκνότητα του φωτοστεφάνου
της σκοτεινής ύλης, γι 'αυτό και κανείς ποτέ δεν τον είχε ανιχνεύσει
πριν", λέει ο επικεφαλής ερευνητής Justin
Read του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης.
"Ωστόσο, παρά τη χαμηλή πυκνότητα, αν υπάρχει ο δίσκος, θα έχει δραματικές
επιπτώσεις στην ανίχνευση της σκοτεινής ύλης."
Η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης έχει υποτεθεί έμμεσα, μέσω της βαρυτικής έλξης
που ασκεί στο φως των μακρινών άστρων και γαλαξιών. Αλλά για να περάσουμε
στην άμεση επιβεβαίωση φαίνεται ότι είναι πολύ δύσκολο.
Μια θεωρία λέει ότι η σκοτεινή ύλη αποτελείται από σωματίδια,
και τα WIMP είναι ένα από αυτά.
Έχουν δε καταβληθεί πολλές προσπάθειες για την ανίχνευση των
WIMP αλλά και άλλων υποψηφίων σωματιδίων της σκοτεινής ύλης, με τη βοήθεια
του γερμανίου και του ξένου, σαν ανιχνευτές στα υπόγεια ορυχεία.
Η ιδέα είναι ότι αν ο ανιχνευτής με τα δύο ευγενή αέρια κτυπηθεί από ένα
διαστρικό WIMP θα υπάρξει μια αναλαμπή φωτός.
Αλλά αν και δεν ανιχνεύτηκε τίποτα μέχρι τώρα, η νέα εργασία θα μπορούσε
να βοηθήσει στο κυνήγι των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης.
Η Γη και ο Ήλιος προχωρούν με περίπου 220 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο κατά
μήκος μιας σχεδόν κυκλικής τροχιάς σε σχέση με το κέντρο του Γαλαξία.
 Μια
σχηματική παράσταση του Γαλαξία μας. Φαίνεται η άλως (φωτοστέφανο) με την σκοτεινή ύλη
(γκρι), τα σφαιρωτά σμήνη (κόκκινοι κύκλοι), ο κεντρικός παχύς δίσκος (μωβ),
ο αστρικός δίσκος (λευκό), η περιοχή μεγάλης αστρικής συγκέντρωσης
(πορτοκαλιά σφαίρα) και η μαύρη κεντρική τρύπα (μαύρη κουκίδα). Ο αστρικός
δίσκος έχει έκταση 100.000 έτη φωτός ενώ η άλως 600.000 έτη φωτός. Η
κεντρική μαύρη τρύπα ζυγίζει όσο 3 εκατομμύρια ήλιοι.
Επειδή το φωτοστέφανο της σκοτεινής ύλης δεν περιστρέφεται,
από τη δική μας προοπτική αισθανόμαστε σαν να υπάρχει ένα "άνεμος"
σκοτεινής ύλης που ρέει προς εμάς με μεγάλη ταχύτητα.
Αντίθετα, ο δίσκος της σκοτεινής ύλης κινείται πιο αργά από το
φωτοστέφανο.
Αυτός ο δίσκος συν-περιστρέφεται με τη Γη, με αποτέλεσμα τα σωματίδια WIMP
του δίσκου να φαίνονται πολύ πιο αργά όταν χτυπούν τον πλανήτη μας.
Το γεγονός αυτό θα μπορούσε να είναι ευτύχημα, γιατί τα βραδέως κινούμενα
WIMP - ή οποιοδήποτε άλλο σωματίδιο σκοτεινής ύλης - έχουν μεγαλύτερη
πιθανότητα να προκαλέσουν λάμψη και να εντοπιστούν όταν θα ξεκινήσουν τη
λειτουργία τους οι ανιχνευτές της επόμενης γενιάς.
Οι σημερινοί ανιχνευτές δεν είναι σε θέση να διακρίνουν τα αργά σωματίδια
από άλλον προϋπάρχον "θόρυβο".
Εάν βέβαια αυτή η υπόθεση είναι σωστή, τότε σκοτεινή ύλη θα μπορούσε να
ανιχνευθεί άμεσα πολύ γρήγορα ανέφερε η RAS σε δελτίο τύπου.
Μια άλλη οδός εξερεύνησης της είναι στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC),
ο οποίος άρχισε να λειτουργεί πριν λίγες ημέρες.
Οι φυσικοί ελπίζουν ότι ο LHC μπορεί να εμφανίσει νέα υπο-ατομικά
σωματίδια, συμπεριλαμβανομένων και των λεγόμενων συμμετρικών σωματιδίων,
όταν συγκρουστούν τα πρωτόνια μαζί με υψηλές ταχύτητες την επόμενη χρονιά.
|
