בלשי חומר אפל בקושי יודעים דבר על חומר אפל, אך כעת הם יודעים זאת: הוא מתנהג אחרת בשולי הגלקסיות הישנות מאשר בחדשים.
חומר אפל הוא הדברים שלא נוכל לראות ביקום. הוא מהווה את רוב המסה ביקום אך אינו פולט אור. עם זאת, זה מושך הכל בכוח המשיכה. כל דבר ביקום פועל כאילו הוא מושך על ידי עננים גדולים וכבדים של משהו שאנחנו לא יכולים לראות. אסטרונומים פשוט לא בטוחים מה זה משהו.
מאמר חדש, שפורסם ב -3 בינואר בכתב העת Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, מסייע לצמצם זאת.
מרבית החומר האפל שאליו מודעים המדענים קיים ב"הילות ", או בעננים בגלקסיות. אבל יש בעיה: הליבות הללו לא מתנהגות כמו שצריך, על פי הדמיות מחשב.
כאשר החוקרים מדגמים את התנהגותן של הילות של חומר אפל, מבנים אלה בדרך כלל יוצרים צורות מסוימות: כדורים צפופים של חומר אפל במרכז הגלקסיות, מוקפים בתבניות מעוננות של החומר. אסטרונומים מכנים זאת ההפצה "הקופית" של החומר האפל. אך במציאות, גלקסיות רבות מתנהגות כאילו החומר האפל שלהן מקיף את החלק התחתון של הגלקסיה, סביב "גרעין" הריק פחות או יותר מהחומר הבלתי נראה. אסטרונומים מכנים אי-התאמה זו כבעיית "הליבה הקוסמית".
ההסבר הפופולרי לבעיית הליבה, שנקרא "SIDM" (Self Interacting Dark Matter Self), מציע שלא רק שחומר אפל קיים לחלוטין מחוץ לפיזיקה שאנו מסוגלים לזהות ולהבין ישירות, אלא שהוא פועל גם על עצמה באמצעות כוחות לא ידועים. אם האינטראקציות של החומר האפל עם עצמו שונות מהאינטראקציות שלו עם החומר הרגיל, זה יכול להסביר כיצד הצליח לנסוע ממרכזי הגלקסיות החוצה לכיוון הקצוות שלהם.
אולם ההסבר הזה עשוי להיות דברים מורכבים מדי, טוען המחקר החדש.
כוח נוסף יכול לדחוף חומר אפל ממרכז הגלקסיות: חימום של חומר אפל. הכוונה לאנרגיה ורוח אינטנסיבית מהיווצרות כוכבים הכובשים חומר אפל ממרכזי הגלקסיות (שם נוצרים רוב הכוכבים החדשים). אך אין מעט ראיות ישירות לתופעה, וגם אם היו כאלה, לא ברור אם חימום כזה יהיה חזק מספיק כדי להסביר את הפער בין מודלים של חלוקת חומר אפל לבין התצפיות שמראות.
אולם במאמר חדש זה עולה כי חימום של חומר אפל הוא ההסבר הנכון.
הכותבים חקרו 16 גלקסיות גמדיות שהתחלקו בערך לשתי קטגוריות: גלקסיות שהפסיקו ליצור כוכבים לפני מיליארדי שנים, וגלקסיות שהפסיקו ליצור כוכבים לאחרונה יותר או שהן עדיין יוצרות כוכבים.
החוקרים גילו כי הגלקסיות הישנות והפחות פעילות נטו לכסות חומר כהה - אזורים במרכזם עם המון חומר אפל. לגלקסיות פעילות יותר נטו ליבות ריקות.
הממצאים החדשים מצביעים על כך שחימום חומר אפל הוא אמיתי והוא ממלא תפקיד משמעותי בהתנהלות החומר האפל, כתבו החוקרים. לגלקסיות שמזמן הפסיקו ליצור כוכבים היו גם פחות אנרגיה לדחוף חומר אפל מהמרכז הגלקטי. במקרים אלה, חומר אפל התנהג באופן שמודלים פשוטים חוזים שצריך. לגלקסיות פעילות-יוצרות כוכבים יותר היה חימום רב יותר, וזה גרם לחומר האפל שם לסטות מהדגמים.
אם הממצא הזה נכון, הוא מצמצם את האפשרויות של מה שחומר אפל יכול להיות, אם כי לא באופן דרמטי: זה פשוט צריך להיות משהו שייפוצץ ממרכז הגלקסיה עם המון כוכבים חדשים. והתוצאה יכולה להיות פירושה שמיותר להציע כל מיני תכונות של חומר אפל ביזארי כדי להסביר כיצד החומר מתנהג.
עדיין, דבר עדיין לא בטוח. החוקרים הודו בעיתונם שהם הסתמכו על שיטות להדמת חומר אפל שנמצאו תחת ביקורת מסוימת. יכולות להיות גלקסיות אחרות שם עם תכונות איפשהו בין דגמי הניתוח והליבה, מה שיסבך את הממצאים החדשים.
אולם לעת עתה, בלשי חומר אפל יכולים להצמיד עדות נוספת ללוחות המודעות שלהם המכוסים בחוט אדום.
