Rieth József: Anyagvilág - Háttérinformáció

Sötét anyag a Tejútrendszerben

Tartalomjegyzékhez Világképem     

Ausztrál csillagászok újabb mérésekkel határozták meg a Tejútrendszerben lévő rejtélyes sötét anyag mennyiségét, s meglepetésükre a korábban becsült értéknek mindössze a felét találták. Miközben ez az eredmény egyfelől újabb kérdéseket vet fel, másfelől viszont megnyugtatóan old meg néhány olyan rejtélyt, amely már régóta foglalkoztatja a szakembereket. Az eredményről beszámoló cikk az Astrophysical Journal-ben jelent meg.

Fantáziakép a Tejútrendszerről és az azt körülvevő sötét
anyagból álló halóról (amelyet itt kékes színben láthatunk,

de valójában láthatatlan) KÉP: ESO/L. CALCADA

A csillagászok már régóta tudják, hogy a Világegyetem teljes anyagának mindössze 4 százalékát teszi ki az atomos (látható vagy fényes) anyag, amelyből mindaz áll, amit magunk körül látunk — a Nap, a csillagok, a bolygók és holdjaik, az élőlények s köztük mi magunk is. További mintegy 25 százalékot tesz ki a rejtélyes sötét anyag, amelyet csak közvetve, gravitációs hatásán keresztül észlelünk, s a fennmaradó 70 százalékot a még titokzatosabb sötét energia adja, amely a Világegyetem gyorsuló tágulását okozza.

A kutatók által alkalmazott mérési eljárás, amely a galaxisunkhoz tartozó csillagok sebességének meghatározásán alapul, egyáltalán nem új, több mint egy évszázada dolgozta ki James Jeans angol csillagász (igaz, akkor nem a még ismeretlen sötét anyag, hanem a galaxisok teljes tömegének meghatározására). Ugyanezzel az eljárással becsülték meg később a Tejútrendszerhez tartozó sötét anyag tömegét is, ám ehhez korábban csak galaxisunk belső, csillagokban és anyagban is gazdagabb tartományait vették figyelembe.

A Nyugat-Ausztrália Egyetem Prajwal Kafle asztrofizikus vezette kutatócsoportja most a Tejútrendszert három, csillagsűrűségben markánsan különböző tartományra osztotta, s ezek között most először vette számításba galaxisunk távoli, tőlünk több mint 5 millió billiárd kilométerre lévő, ritkás peremvidékét. Az új méréseken alapuló számításaik szerint így a Tejútrendszerben lévő sötét anyag tömege mintegy 800 milliárd Nap tömegének adódott — ami ugyan óriási értéknek tűnhet, mindazonáltal csupán fele a korábban becsültnek.

A sötét anyag mibenlétére, alkotórészeire egyelőre csak elméleti feltételezések vannak, amelyekből levonhatók bizonyos következtetések, amelyek összevethetők a megfigyelésekkel. Az egyik leginkább elfogadott modellben, a lambda hideg sötét anyag (Lambda Cold Dark Matter) elméletben a galaxisok kialakulására és fejlődésére vonatkozó számítások szerint például a Tejútrendszernek mintegy féltucatnyi nagyobb kísérő galaxisának kellene lennie — miközben a valóságban mindössze hármat (a Nagy- és a Kis Magellán Felhőt, továbbá a Sagittarius törpegalaxist) látunk. Ez is egyike azoknak a rejtélyeknek, amelyek régóta foglalkoztatják a csillagászokat. Kafle és munkatársai új eredménye ezt a rejtélyt legalább megoldja: a feleannyi sötét anyagon alapuló újabb számítás ugyanis mindössze három ilyen kísérőgalaxist jósol — pontosan annyit, amennyit ténylegesen látunk.

Tartalomjegyzékhez Világképem     

------------------

AlphaGalileo

Élet és Tudomány • 2014/43 ■ 1371

http://www.ph.ed.ac.uk/news/axion-15-09-14