Ciemna materia w Drodze Mlecznej. W jej poszukiwaniach pomagają gwiazdy wyrzucane z galaktyki

Ciemna materia w teorii istnieje, lecz w praktyce nigdy nie udało się jej zaobserwować. O jej obecności może świadczyć jedynie wpływ, jaki ma na otoczenie. Naukowcy szukają więc sposobów, aby go zobaczyć.

W tym przypadku kluczem miałoby być mapowanie z wykorzystaniem gwiazd, które opuszczają Drogę Mleczną. Bo choć większość tych obiektów pozostanie na terenie naszej galaktyki przez całe swoje życie, to istnieją też prawdziwi uciekinierzy. Cechują się oni na tyle wysokimi prędkościami, że są w stanie zerwać się z grawitacyjnej smyczy naszej galaktyki.

Czytaj też: Droga Mleczna ma mniej satelitów niż sądzono? Nowe dane podważają naturę okolicznych galaktyk

Prędkość tych gwiazd może być następstwem na przykład bliskiego spotkania z czarną dziurą bądź eksplozji w formie supernowej. Dzięki niej są one na drodze do opuszczenia Drogi Mlecznej. Te tzw. gwiazdy uciekające poruszają się często po ścieżkach położonych z dala od płaszczyzny galaktyki, więc stanowią idealne „czujniki” pokazujące, jak wpływa na nie ciemna materia.

I choć w ten sposób w teorii można byłoby stworzyć całą mapę tej ciemnej materii, to pewnym ograniczeniem będzie prędkość gwiazdy uciekającej. Wynika ona bowiem z czynników, które wpłynęły na jej wyrzucenie: im były silniejsze, tym bardziej rozpędzony będzie taki obiekt. Nie da się więc stwierdzić, że wolniej poruszająca się gwiazda będzie miała na swojej drodze większą ilość ciemnej materii, podczas gdy ta przemieszczająca się szybciej – mniejszą.

Ciemna materia, choć z pozoru wszechobecna, pozostaje nieuchwytna

Chcąc uniknąć tego typu pułapek, naukowcy postanowili więc zwrócić uwagę na średnie prędkości tych gwiazd. Mając do dyspozycji statystyczne wartości dotyczące takich obiektów, badacze mają możliwość określenia, gdzie i w jakich ilościach występuje ciemna materia. Aby szacunki były dokładniejsze, potrzebna będzie większa liczba skatalogowanych gwiazd uciekających. Jak do tej pory na terenie Drogi Mlecznej wykryto ich zaledwie kilkadziesiąt.

Reklama

Czytaj też: Czarne dziury zderzające się z Księżycem? Naukowcy na tropie do rozwiązania zagadki ciemnej materii

Już przy wyniku rzędu 400-800 gwiazd, astrofizycy zyskaliby możliwość dość precyzyjnego określenia tego, jak wygląda rozkład ciemnej materii w naszej galaktyce. Pomogą z pewnością nadchodzące teleskopy, które powinny usprawnić coraz bardziej zaawansowane obserwacje kosmosu. I choć gwiazdy uciekające nie stanowią jedynego sposobu na lepsze poznanie ciemnej materii, to taka metoda z pewnością ma ogromny naukowy potencjał. Więcej szczegółów na jej temat znajdziecie w publikacji dostępnej w serwisie arXiv.