Οι συστάδες γαλαξιών είναι οι μεγαλύτερες γνωστές δομές στο Σύμπαν, που περιέχουν χιλιάδες γαλαξίες και θερμά αέρια. Αλλά το πιο σημαντικό είναι ότι περιέχουν τη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη, η οποία αντιπροσωπεύει το 27% όλων των υλικών και της ενέργειας.
Τα τρέχοντα μοντέλα της σκοτεινής ύλης προβλέπουν ότι οι συστάδες γαλαξιών έχουν πολύ πυκνούς πυρήνες και αυτοί οι πυρήνες περιέχουν έναν πολύ ογκώδη γαλαξία που δεν κινείται ποτέ από το κέντρο του συμπλέγματος.
Όμως, αφού μελέτησαν δέκα συστάδες γαλαξιών, ο David Harvey στο Εργαστήριο Αστροφυσικής της EPFL και οι συνεργάτες του στη Γαλλία και το Ηνωμένο Βασίλειο ανακάλυψαν ότι η πυκνότητα είναι πολύ μικρότερη από την προβλεπόμενη και ότι ο γαλαξίας στο κέντρο κινείται!
Κάθε σύμπλεγμα γαλαξιών περιέχει έναν γαλαξία που είναι πιο φωτεινό από τους άλλους, καλώς ονομάζεται “λαμπρότερο γαλαξία συμπλέγματος” ή BCG. Πρόσφατες ενδείξεις από προσομοιώσεις εξωτικής, μη τυποποιημένης σκοτεινής ύλης δείχνουν ότι οι BCG “κυματίζουν” μακρυά μετά τη χαλάρωση του συγκροτήματος γαλαξιών. Πρόκειται για υπολειμματική ταλάντευση που προκαλείται από τη μαζική συγχώνευση συστάδων γαλαξιών.
Οι ερευνητές συνέκριναν τις παρατηρήσεις τους με τις προβλέψεις από τη σουίτα των κοσμολογικών υδροδυναμικών προσομοιώσεων και διαπίστωσαν ότι δεν ταιριάζουν.
Σύμφωνα με το Πρότυπο Μοντέλο της σκοτεινής ύλης (που ονομάζεται “ψυχρή σκοτεινή ύλη”), αυτή η ταλάντευση δεν υπάρχει επειδή η τεράστια πυκνότητα της σκοτεινής ύλης τη διατηρεί στενά συνδεδεμένη στο κέντρο του συμπλέγματος των γαλαξιών. Επομένως, αυτή η αναντιστοιχία υποδηλώνει την ύπαρξη μιας ακόμη άγνωστης φυσικής που δεν έχει ληφθεί υπόψη!
Τα συσσωρεύματα των γαλαξιών που μελετούσαν οι αστρονόμοι λειτουργούν επίσης ως ισχυροί βαρυτικοί “φακοί”: είναι τόσο μαζικοί που υποχωρούν αρκετό διάστημα ώστε να διαστρεβλώνουν το φως που διέρχεται από αυτά, όπως ένας φακός.
Ως αποτέλεσμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να δημιουργήσουν ένα χάρτη της σκοτεινής ύλης, να επεξεργαστούν εκεί όπου βρίσκεται το κέντρο και στη συνέχεια να παρατηρούν πώς το BCG κουνιέται γύρω από αυτό το κέντρο.
“Βρήκαμε ότι τα BCG” σπρώχνουν “γύρω στο κάτω μέρος του Άλως”, λέει ο David Harvey. “Αυτό δείχνει ότι, αντί για μια πυκνή περιοχή στο κέντρο του συμπλέγματος των γαλαξιών, υπάρχει ένα εντυπωσιακό σήμα εξωτικών μορφών σκοτεινής ύλης ακριβώς στην καρδιά των γαλαξιακών συστάδων”.
Η ταλάντωση δείχνει επίσης ότι τα BCGs δεν μπορούν να συμπίπτουν ακριβώς με το φωτοστέφανο του cluster, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να προσαρμοστούν ορισμένα μοντέλα συμπλέγματος γαλαξιών.
Οι επιστήμονες θα επεκτείνουν την έρευνά τους με μεγαλύτερες έρευνες για συστάδες γαλαξιών όπως το Euclid. Ελπίζουν ότι αυτό θα τους επιτρέψει να επιβεβαιώσουν τα ευρήματά τους, αλλά επίσης να καθορίσουν αν το BCG “τρεμοπαίζει” επειδή προέρχεται από νέα θεμελιώδη φυσική ή από ένα νέο αστροφυσικό φαινόμενο.
με Αριθμό Μητρώου 12691
