U našoj galaksiji postoji "mračni udarni udar". Ne možemo ga vidjeti. Možda se ne radi od normalne materije. Naši teleskopi to nisu izravno otkrili. Ali sigurno se čini kao da je vani.
"To je gusti metak nečega", rekla je Ana Bonaca, istraživačica iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziku, koja je otkrila dokaze o udarcu.
Bonacini dokazi o mračnom udarcu koje je predstavila 15. travnja na konferenciji Američkog fizičkog društva u Denveru niz je rupa u najduljoj zvjezdanoj struji naše galaksije, GD-1. Zvjezdane struje su linije zvijezda koje se kreću zajedno preko galaksija, a često potječu od manjih mrlja zvijezda koje su se sudarale s dotičnom galaksijom. Zvijezde u GD-1, ostaci "globularnog skupa" koji su se davno uvukli u Mliječni put, prostiru se dugim nizom preko našeg neba.
U normalnim uvjetima, tok bi trebao biti više ili manje jedna crta, ispružena gravitacijom naše galaksije, rekla je u svom izlaganju. Astronomi bi očekivali jedan jedini jaz u potoku, na mjestu gdje je bio izvorni kuglasti skup prije nego što su se njegove zvijezde udaljile u dva smjera. Ali Bonaca je pokazao da GD-1 ima drugi jaz. A taj jaz ima isječenu ivicu - regiju koju je Bonaca nazvao "naletom" GD-1 - kao da se nešto ogromno provuklo kroz potok davno, vukući zvijezde u zanosu svojom ogromnom gravitacijom. GD-1 je, čini se, pogođen tim neviđenim metkom.
"Ne možemo preslikati nijedan svjetlosni objekt koji smo opazili", rekao je Bonaca za Live Science. "Mnogo je masovnija od zvijezde ... Nešto poput milijun puta veće od sunčeve mase. Dakle, jednostavno nema zvijezda te mase. To možemo isključiti. I ako je crna rupa, to bi bila supermasivna crna rupu kakvu nalazimo u središtu vlastite galaksije. "
Nije nemoguće da u našoj galaksiji postoji druga supermasivna crna rupa, rekao je Bonaca. Ali mogli bismo očekivati da će se na njemu vidjeti neki znak, poput baklja ili zračenja iz njenog akumulacijskog diska. Čini se da većina velikih galaksija u središtu ima samo jednu supermasiranu crnu rupu.
Bez gigantskih, svijetlih objekata koji se vijugaju od GD-1, i bez dokaza za skrivenu, drugu supermasivnu crnu rupu u našoj galaksiji, jedina očigledna opcija je velika nakupina tamne materije. To ne znači da je objekt definitivno, 100%, apsolutno napravljen od tamne materije, rekao je Bonaca.
"Moglo bi se dogoditi da se radi o svjetlosnom objektu koji je negdje otišao, a skriva se negdje u galaksiji", dodala je.
No to se čini malo vjerovatno, dijelom i zbog same veličine objekta.
"Znamo da je promjera od 10 do 20 parcela", rekla je. "Otprilike u veličini kugličnog grozda."
Ali teško je u potpunosti isključiti svjetlosni objekt, dijelom zato što istraživači ne znaju koliko se brzo kretao tijekom udara. (Možda se kretao vrlo brzo, ali ne baš tako teško kao što se očekivalo - pravi tamni metak - rekao je Bonaca. Ili se mogao kretati sporije, ali vrlo masivno - svojevrsni tamni čekić.) Bez odgovora na to pitanje, nemoguće je biti siguran gdje bi stvar završila.
Ipak, mogućnost pronalaska pravog predmeta od tamne materije je mučna.
Trenutno istraživači ne znaju što je tamna tvar. Čini se da naš svemir djeluje poput svjetlucave materije, stvari koje možemo vidjeti samo su mali dio onoga što je vani. Galaksije se vežu kao da je nešto teško u njima, skupljene u njihovim centrima i stvaraju ogromnu gravitaciju. Tako većina fizičara zaključuje da je vani nešto drugo, nešto nevidljivo. Postoji mnogo različitih mišljenja o tome od čega se stvara, ali nijedan od napora za izravno otkrivanje tamne materije na Zemlji još nije uspio.
Ova gusta kugla nevidljivog nečega što se probija kroz naš Mliječni put nudi fizičarima novi niz dokaza da bi tamna tvar mogla biti stvarna. I sugeriralo bi da je tamna tvar doista "nespretna", kao što većina teorija o njenom ponašanju predviđa.
Ako je tamna tvar "nespretna", tada je koncentrirana u nepravilnim komadima raspoređenim otprilike po galaksijama - slično kao svjetlosna tvar koju vidimo koncentriranu u zvijezdama i maglicama. Neke alternativne teorije, uključujući teorije koje sugeriraju da tamna tvar uopće ne postoji, ne bi uključivale nakupine - i imale bi efekte tamne materije nesmetano raspoređene po galaksijama.
Do sada je Bonacino otkriće jedinstveno, toliko novo da još nije objavljeno u stručnom časopisu (iako ga je na uglednoj konferenciji uvažila mnoštvo fizičara).
Da bi ga riješila, oslanjala se na podatke misije Gaia, programa Europske svemirske agencije za mapiranje milijardi zvijezda u našoj galaksiji i njihovo kretanje nebom. Formirao je najbolji postojeći katalog zvijezda koje su, čini se, dio GD-1.
Bonaca je te podatke podcrtao opažanjem s teleskopa Multi Mirror u Arizoni, koji je pokazao koje se zvijezde kreću prema Zemlji, a koje dalje. To je pomoglo da se razlikuju zvijezde koje su se stvarno kretale s GD-1, i one koje su upravo sjedile pokraj njega na Zemljinom nebu. Taj je napor stvorio najprecizniju sliku ikad GD-1, koja je otkrila drugi jaz, potkrovlje i prethodno neviđeno područje zvjezdane struje.
Dolno na cesti, rekla je Bonaca, želi napraviti više kartografskih projekata kako bi otkrila druge krajeve neba gdje se čini da nešto neviđeno kuca zvijezde. Cilj je, rekla je, na kraju preslikati nakupine tamne materije kroz Mliječni put.
