Med hjälp av rymdteleskopet Hubble har astronomer nu upptäckt att den massiva centralgalaxen som vanligen finns i stora galaxkluster ständigt förflyttar sig i förhållande till klustrets masscentrum. Det motsäger de förutsägelser som görs utifrån standardmodellen för mörk materia. Förhoppningsvis kan detta otippade resultat leda till nya insikter om den gäckande mörka materien och kanske till och med öppna dörren till ny fysik!
Den stora galax som befinner sig i masscentrum för ett galaxkluster kallas för en BCG (brightest cluster galaxy). Enligt standardmodellen för mörk materia (cold dark matter model) bör den inta en stationär position så snart klustret stabiliserats efter en galaxkollision eller sammanslagning. Detta verkar nu motbevisas av ett team bestående av schweiziska, franska och brittiska astronomer!
Den mörka materian är väl känd som ett av astronomins största mysterier. Såväl enskilda galaxer som väldiga kluster omsluts av denna osynliga substans som utgör 25% av universums totala innehåll av massa och energi. Ett galaxkluster kan bestå av upp till 1000 galaxer inbäddade i intergalaktisk gas. Klustret har en mycket tät kärna som domineras av en BGC.
Forskarteamet har analyserat tio stycken galaxkluster med hjälp av Hubbleteleskopet. Man ser då att den mörka materien inte alls lyckas hålla kvar den massiva BGC-galaxen i klustrets centrum. Istället avviker den ibland upp till 40.000 ljusår från den väntade positionen. Enligt David Harvey, astronom vid EPFL i Schweiz, visar detta på att klustrets masscentrum är svagare än vad man tidigare trott. Det ger aningar om att en annorlunda och mer spännande form av mörk materia befinner sig i galaxklustrens centrala delar.
För att kunna göra sin upptäckt har teamet förlitat sig på studiet av gravitationslinser. Galaxklustren är så massiva att de förvränger rumtiden och därmed ljuset från objekt som ligger långt bakom dem, en effekt som förutsades av Einstein. Fenomenet kan användas för att kartlägga var den osynliga materian runt klustret befinner sig. Därefter kan forskarna hitta masscentrum och se var BCG-galaxen befinner sig i förhållande till det.
Såvida inte den nya upptäckten visar sig utgöra ett helt nytt och okänt astrofysikaliskt fenomen kan den bara förklaras av att den mörka materians partiklar kan interagera med varandra, något som inte alls överensstämmer med vår nuvarande uppfattning om hur den mörka materian fungerar.
Nu fordras en mer omfattande forskning för att klargöra om vi kommer att behöva nya fundamenta lagar för fysiken för att kunna förklara den mörka materian.
Text skriven av mig och Kjell Olausson.
Text källa: www.spacetelescope.org (Hubble Space Telescope)
Bild källa: NASA, ESA, and J. Lotz
(STScI)