Sáu mögulega glitta í hulduefni

Stjörnufræðingar gætu í fyrsta sinn hafa greint hulduefni sem víxlverkar við annað hulduefni með öðrum hætti en þyngdarkraftinum einum. Samkvæmt þekkingu okkar í dag eru allar vetrarbrautir innan í hulduefnishjúpum. Ef ekki væri fyrir þyngdaráhrif hulduefnisins myndu vetrarbrautir á borð við þá sem við búum í liðast í sundur þegar þær snerust um sjálfar sig. Til að koma í veg fyrir að það gerist þarf enn meiri massa en sjá má, svo 85% af massa alheimsins hlýtur að vera á formi hulduefnis. Þrátt fyrir það er raunverulegt eðlis þess enn hulin ráðgáta.

Mælingar sem hópur stjörnufræðinga gerði með MUSE-mælitæki VLT-sjónauka evrópsku stjörnustöðvarinnar á Suðurhveli ESO og myndum frá Hubble-geimsjónaukanum til að rannsaka árekstur fjögurra vetrarbrauta í vetrarbrautaþyrpingunni Abell 3827 virðast hins vegar sýna að hulduefnið víxlverki við sjálft sig.

Stjörnufræðingarnir gátu mælt hvar mesta massann er að finna í kerfinu og borið saman dreifingu hulduefnisins við staðsetningu björtu vetrarbrautanna. Þótt ekki sé hægt að sjá hulduefnið með beinum hætti gátu stjörnufræðingarnir fundið út hvar það er að finna með hjálp þyngdarlinsuhrifa. Samruni vetrarbrautanna átti sér stað beint fyrir framan mun fjarlægari og alls ótengda vetrarbraut. Massi hulduefnisins í kringum vetrarbrautasamrunann sveigði tímarúmið og þar af leiðandi ljósgeislana frá vetrarbrautinni fjarlægu í bakgrunni, svo myndin af henni bjagaðist og varð bogadregin.

Hulduefnið dróst aftur úr vetrarbrautinni

Rannsóknin leiddi í ljós að einn hulduefnishjúpurinn virtist dragast aftur úr vetrarbrautinni sem hann umlykur. Hulduefnið var 5.000 ljósárum (50.000 milljón milljón kílómetra) fyrir aftan vetrarbrautina. Til að setja það í samhengi væri Voyager-geimfar NASA um 90 milljón ár að ferðast slíka vegalengd, að því er kemur fram í frétt á vef ESO.

Búast mætti við að hulduefnið drægist aftur úr vetrarbraut við árekstra aðeins ef hulduefnið víxlverkar örlítið við sjálft sig vegna annarra krafta en þyngdarkraftsins. Hulduefni hefur aldrei áður sést víxlverka á nokkurn annan hátt en í gegnum þyngdarkraftinn.

„Við töldum alltaf að hulduefnið sæti bara þarna i kring og hefði aðeins áhrif með þyngdartogi sínu. Ef hulduefni er að hægja á sér eftir áreksturinn í þessu tilviki eru það fyrstu merkin um nýja eðlisfræði í þeim hluta alheimsins sem er okkur hulinn,“ segir Richard Massey við Durham-háskóla og aðalhöfundur greinarinnar um rannsóknina.

Stjörnufræðingarnir benda á að frekari rannsókna sé þörf til að kanna aðra áhrifaþætti sem gætu einnig valdið því að hulduefnið virðist sitja eftir. Gera þarf sambærilegar mælingar á fjarlægari vetrarbrautum og tölvulíkön af vetrarbrautaárekstrum.

„Við vitum að hulduefni er til vegna þeirra þyngdaráhrifa sem það hefur á umhverfi sitt sem hjálpar til við að móta alheiminn, en við vitum enn óþægilega lítið um raunverulegt eðli þess. Mælingar okkar benda til að hulduefni geti víxlverkað við sjálft sig með öðrum kröftum en þyngdarkraftinum, sem þýðir að við gætum útilokað sumar tilgátur um hvers eðlis hulduefni er,“ segir Liliya Williams við Minnesota-háskóla og meðhöfundur greinarinnar um rannsóknina.

Frétt ESO um rannsóknina á vetrarbrautasamrunanum og hulduefni

• Blogga um frétt