A sötét anyag már régóta szálka az asztrofizikusok szemében, hiszen a normál anyaggal szemben semmiféle elektromágneses sugárzást, így fényt sem bocsát ki, illetve nyel el, éppen ezért láthatatlan marad az optikai csillagászati műszerek számára. A hipotetikus sötét anyag jelenlétére csak és kizárólag a látható anyagra, valamint a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzásra kifejtett gravitációs hatása alapján lehet következtetni.
A sötét anyag egy ismeretlen részecske, vagy pedig nem is létezik?
Azért láthatjuk az univerzum valamennyi objektumát, mert az ezeket felépítő atomok, illetve részecskék kölcsönhatásba lépnek a fénnyel. Éppen ezért a tudósok már hosszú ideje olyan részecskék után kutatnak, amelyek a titokzatos sötét anyag alkotórészei lehetnek, mert ezzel bebizonyosodhatna e feltételezett különleges anyagi entitás létezése. Naman Kumar, az Indiai Műszaki Intézet kutatója azonban úgy véli, nincs szükség ilyesfajta részecskefizikai kiegészítésre, ha és amennyiben tévesek a gravitáció galaktikus léptékű viselkedésével kapcsolatos ismereteink.
„A sötét anyag, a láthatatlan, mindent átható és alapvető standard a kozmológiában – már évtizedek óta a fizika egyik nagy rejtélye”-nyilatkozta a kutató a Phys.org tudományos portálnak. „A friss kutatásomban egy másik lehetőséget vizsgálok; új részecskék keresése helyett abból indulok ki, hogy talán maga a gravitáció viselkedik másként a legnagyobb galaktikus skálákon” – fűzte hozzá az Indiai Műszaki Intézet szaktudósa.
A legfőbb ok, ami miatt az asztrofizikusok a sötét anyag létezését feltételezik, az elsősorban a galaxisok forgómozgásának sajátossága.
Ha ugyanis a csillagvárosok csak a látható anyagukból származó gravitációval rendelkeznének, ez nem lenne elegendő az egyben maradásukhoz és az anyaguk szétszóródna a térben. Egy másik, a sötét anyag létezésére vonatkozó közvetett bizonyíték az úgynevezett gravitációs lencsehatás.
A gravitációs lencse a tér nagy tömegű kozmikus objektumok által okozott elhajlítása, ami a közelükben egyenes vonalban elhaladó fény terjedését is meggörbítik ahhoz hasonlóan, ahogyan egy optikai lencse is teszi. A tér megfelelő mértékű meggörbítéséhez szükséges nagy tömeg, illetve az ebből fakadó gravitációs erő miatt általában a fekete lyukak, a nagyobb galaxisok és a galaxishalmazok térítik el nagyobb mértékben a mögülük érkező fényt, vagyis leginkább ezek a kozmikus objektumok viselkednek gravitációs lencseként az univerzumban. A tér gravitáció általi meghajlítását Albert Einstein 1916-ban publikált általános relativitáselmélete jósolta meg először elméletileg, Einstein ugyanis a gravitációt a téridő geometriájaként írta le, a görbült tér következményeként. Az általános relativitáselmélet e jóslatának helyességét először 1919-ben sikerült bizonyítani csillagászati megfigyelési eredményekkel is.
A fénynek a gravitációs lencsehatással összefüggő eltérítődése túl szélsőséges ahhoz, hogy ezt önmagában a „lencséző” galaxisokban kimutatható, látható anyag tömegéből származó gravitációval meg lehessen magyarázni.
Az asztrofizikusok ebből arra következtettek, hogy a galaxisokat hatalmas, sötét anyagból álló halók veszik körül,
amelyek messze túlnyúlnak a csillagváros optikailag észlelhető határain. Az a tény, hogy a sötét anyag létezésének egyetlen bizonyítéka a térre és a tágabb értelemben vett mindennapi vagy barionikus anyagra gyakorolt gravitációs hatása, megmagyarázza, miért szüntetheti meg egy módosított gravitációs elmélet a sötét anyag létezésének szükségességét is – írja a Space.com csillagászati hírportál.
Szóljon hozzá!
Jelenleg csak a hozzászólások egy kis részét látja. Hozzászóláshoz és a további kommentek megtekintéséhez lépjen be, vagy regisztráljon!