Pimeä aine vaikuttaa entistä pimeämmältä

Maailmankaikkeudesta alle viisi prosenttia on näkyvää ainetta eli galakseja, tähtiä, planeettoja ja kaasua. Noin neljännes on pimeää ainetta ja loput, yli 71 prosenttia, pimeää energiaa, joka saa universumin laajenemaan kiihtyvällä vauhdilla.

Pimeän energian olemuksesta on vain kalpea aavistus eikä pimeää ainetta tunneta juuri sen paremmin. Hubble-avaruusteleskoopilla ja Chandra-röntgensatelliitilla on tehty vastikään havaintoja, jotka osoittavat pimeän aineen olevan vielä "pimeämpää" kuin aiemmin on arveltu.

Paitsi että pimeä aine ei heijasta, ime eikä lähetä säteilyä – eli nimeksi sopisi paremmin "näkymätön aine" – se ei juurikaan vuorovaikuta myöskään itsensä kanssa. Se pystytään havaitsemaan ainoastaan gravitaatiovaikutuksensa ansiosta.

 

 

Tutkimuksen kohteena oli toisiinsa törmääviä galaksijoukkoja. Jo aiemmin on Luotijoukoksi nimettyä kohdetta (kuvassa yllä) havaittaessa todettiin, että galaksijoukkojen törmäyksissä kaasupilvien liike hidastuu ja samalla ne kuumenevat. Kaasuun verrattuna harvakseltaan sijaitsevat tähdet kulkevat pääosin toistensa lomitse mutta pimeä aine jatkaa matkaa kuin mitään ei olisi tapahtunut.

Luotijoukon kuvassa pimeä aine on merkitty sinisellä ja kuumentunut, röntgenalueella säteilevä kaasu vaaleanpunaisella. Pimeä aine ja kaasu ovat selvästi erottuneet toisistaan.

Sama ilmiö on nyt havaittu monissa muissakin galaksijoukkojen törmäyksissä. Kansainvälinen tutkijaryhmä tarkasteli kaikkiaan 72 kosmista kolaria ja pimeä aine käyttäytyy niissä yhtä välinpitämättömästi kuin Luotijoukossa.

 

 

Syynä ei kuitenkaan ole se, että pimeän aineen hiukkaset – mikäli se koostuu hiukkasista – olisivat kaukana toisistaan samaan tapaan kuin tähdet. Toisiinsa törmäävät pimeän aineen kasaumat eivät ole törmäyksestä moksiskaan, koska pimeä aine ei näytä vuorovaikuttavan edes itsensä kanssa.

Tuoreet tulokset eivät edelleenkään paljasta pimeän aineen todellista olemusta, mutta se rajaa vaihtoehtoja, joita tutkijoilla on pohdittavanaan. Seuraavaksi tutkijaryhmän tarkoituksena on tehdä havaintoja yksittäisten galaksien törmäyksistä ja pimeän aineen käyttäytymisestä pienemmässä mittakaavassa.

Uusista tuloksista kerrottiin Hubble-avaruusteleskoopin kotisivuilla ja ne julkaistaan 27. maaliskuuta ilmestyvässä Science-tiedelehden numerossa.

Kuvat: NASA / ESA / D. Harvey (École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland) / R. Massey (Durham University, UK) (kuvasarjat), NASA / CXC / CfA / M. Markevitch et al. / STScI / ESO / University of Arizona / D. Clowe et al. (Luotijoukko)


Juttuja samasta aiheesta