Čini se da se tamna tvar već dugo prilijepila za galaksije. Većina galaksija koje su postojale prije 10 milijardi godina imale su približno isto toliko mračne materije kao danas, suprotstavljajući se ranijim studijama koje su sugerirale da manje tamne materije vreba oko galaksija u ranom svemiru.
"Tamna tvar je bila slična galaksijama koje stvaraju zvijezde u dalekoj prošlosti kao i sadašnjost,"rekao je Alfred Tiley, astronom sa sveučilišta Durham u Engleskoj i vodeći autor nove studije. Istraživanje je nedavno podneseno u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society i objavljeno je 16. studenoga u časopisu za tisak arXiv." t potpuno iznenađenje, ali u stvarnosti nismo znali hoće li se promatračka stvarnost uskladiti s očekivanjima od teorije. "
Tamna materija čini otprilike 85 posto ukupne mase u našem poznatom svemiru, ali tajanstvena supstanca ne djeluje na interakciju sa svjetlošću, a znanstvenike ostavlja u mraku o njezinoj preciznoj prirodi. Dakle, umjesto da ga promatraju, astronomi se moraju osloniti na gravitacijsko povlačenje tamne materije na normalnu materiju, zvanu barijenska materija, koja čini zvijezde, maglice i planete koje vidimo na noćnom nebu, kao i sva drveća, stijene i ljude na zemlji.
Tamna materija skuplja se u oreole oko galaksija; astronomi su to otkrili mjerenjem kako se brzo vrte galaksije. Prema Newtonovom zakonu gravitacije, zvijezde na periferiji galaksije trebale bi se vrtjeti mnogo sporije od onih u središtu. Ali u šezdesetim godinama astronomi su na rubu Mliječnog puta pronašli brze prigradske zvijezde koje su nagovještavale da se dodatna tvar skriva izvan galaktičkih orbita tih zvijezda.
Studije su od tada izmjerile tisuće rotacija u svemiru, potvrđujući prisutnost ovih oreola tamne materije.
U novoj studiji, istraživači su koristili podatke iz dva istraživanja o 1500 galaksija koje stvaraju zvijezdu kako bi izračunali stope rotacije galaksija koje sežu 10 milijardi godina. Precizno je precizno izmjeriti rotaciju galaktika u kozmičkoj prošlosti, jer su ove drevne galaksije nevjerojatno udaljene i slabe. Znanstvenici su procijenili prosjek prelazeći galaksije u daljinu i kombinirajući njihovu svjetlost.
"Naša procjena količine tamne materije u galaksijama je prosjek za cijelo stanovništvo u svakoj epohi", rekao je Tiley za Live Science. "Količina tamne materije unutar pojedinih galaksija može se značajno razlikovati."
Računajući masu i gustoću galaksije, istraživači su otkrili gotovo jednake količine tamne materije za galaksije koje su postojale davno u našoj kozmičkoj prošlosti, kao i galaksije u našem lokalnom svemiru.
Ali nisu svi u potpunosti uvjereni. Nalazi su u suprotnosti s prethodnim istraživanjima koja su otkrila da su galaksije u ranom svemiru imale manje tamne materije nego mlađe galaksije. Te su studije proučavale mnogo masivne pojedine galaksije i koristile drugačiji model da zaključe količinu tamne materije.
"koristi samo jedan od četiri neovisna pristupa koja smo koristili da bismo došli do svog zaključka", rekao je Live Science Reinhard Genzel, vodeći autor jedne od prethodnih studija i astronom iz Instituta Max Planck za izvanzemaljsku fiziku u Garchingu.
Tiley je otkrio da rezultati njegovog tima u velikoj mjeri ovise o modelu koji koriste. Konačno, odlučio je koristiti model za koji su on i njegove kolege ustanovili da su reprezentativniji galaksijama male mase za koje znanstvenici vjeruju da su prevladavali u ranoj epohi.
Računalne simulacije sugeriraju da su galaksije velike mase, poput onih koje je proučavao Genzel, rijetke u dalekom svemiru. "Čini se da se rezultati primjenjuju na vrlo masivne galaksije u ovoj dalekoj epohi, ali možda nisu reprezentativne za galaksije sa relativno nižim zvjezdanim masama, poput onih koje smo proučavali u svom radu", rekao je Tiley za Live Science.
Novi rezultati odgovaraju onome što bi se moglo očekivati od prevladavajućeg modela "lambda hladne mračne materije" koji opisuje naš svemir. Ovaj model objašnjava kako je svemir strukturiran i zašto se širi sve bržim tempom.
