Detektif perkara gelap hampir tidak mengetahui apa-apa tentang perkara gelap, tetapi sekarang mereka tahu ini: Ia berkelakuan berbeza di pinggir galaksi lama daripada yang baru.
Matlamat gelap adalah benda yang tidak dapat kita lihat di alam semesta. Ia terdiri daripada kebanyakan jisim di alam semesta tetapi tidak memancarkan cahaya. Walau bagaimanapun, ia membuat semua perkara dengan graviti. Segala-galanya di alam semesta bertindak seperti ia ditarik oleh awan berat besar sesuatu yang tidak dapat kita lihat. Ahli astronomi hanya tidak pasti apa itu.
Kertas baru, yang diterbitkan pada 3 Januari di Notis Bulanan Notis Persatuan Astronomi Diraja, membantu menyempitkannya.
Kebanyakan perkara gelap yang diketahui oleh saintis wujud dalam "hampir," atau awan dalam galaksi. Tetapi ada masalah: Batasan-batasan itu tidak bertindak dengan cara yang sepatutnya, mengikut simulasi komputer.
Apabila para penyelidik memodelkan tingkah laku benda gelap, struktur ini biasanya membentuk bentuk tertentu: bola padat bahan gelap di pusat-pusat galaksi, dikelilingi oleh gagang-giling yang mendung. Ahli astronomi menyebutnya pengedaran "cusp" perkara gelap. Tetapi pada hakikatnya, banyak galaksi berkelakuan seolah-olah benda gelap mereka berada di luar jangkauan galaksi, mengelilingi "teras" yang lebih kurang kosong dari bahan yang tidak kelihatan. Ahli astronomi memanggil perselisihan ini masalah "cusp-core".
Penjelasan yang popular untuk masalah teras cusp, yang dipanggil model "Diri Interaksi Gelap Sendiri" (SIDM), menunjukkan bahawa tidak hanya materi gelap yang wujud sepenuhnya di luar fizik kita dapat mengesan dan memahami langsung, tetapi ia juga bertindak sendiri menggunakan kuasa tidak diketahui. Jika interaksi perkara gelap dengan sendirinya berbeza dari interaksi dengan perkara biasa, yang dapat menjelaskan bagaimana ia dapat mengembara dari pusat galaksi ke arah tepi mereka.
Tetapi penjelasan ini mungkin menjadi perkara yang lebih rumit, kajian baru itu mencadangkan.
Satu lagi daya boleh menghalang perkara gelap daripada pusat galaksi: pemanasan bahan gelap. Ini merujuk kepada tenaga dan angin yang kuat dari pembentukan bintang yang menyulitkan perkara gelap dari pusat galaksi (di mana bentuk bintang yang paling baru). Tetapi ada sedikit keterangan langsung untuk fenomena ini, dan walaupun ada, tidak jelas sama ada pemanasan itu cukup kuat untuk menjelaskan perbezaan antara model pengedaran materi gelap dan apa yang dilihat oleh pemerhatian.
Kertas baru ini, bagaimanapun, menunjukkan bahawa pemanasan bahan gelap adalah penjelasan yang betul.
Penulis mengkaji 16 galaksi kerdil yang dibahagikan kepada dua kategori: galaksi yang berhenti membentuk bintang berbilion tahun lalu dan galaksi yang berhenti membentuk bintang lebih baru-baru ini atau masih membentuk bintang.
Para penyelidik mendapati bahawa galaksi yang lebih tua, kurang aktif cenderung mempunyai cusps perkara gelap - rantau di pusat mereka dengan banyak perkara gelap. Galaksi yang lebih aktif cenderung mempunyai teras kosong.
Penemuan baru menunjukkan bahawa pemanasan bahan gelap adalah nyata dan memainkan peranan penting dalam bagaimana perkara gelap berlaku, para penyelidik menulis. Galaksi yang lama menghalang bintang membentuk juga kurang tenaga untuk menghalang masalah gelap daripada pusat galaksi. Dalam kes-kes itu, perkara gelap berkelakuan dengan cara model mudah meramalkan ia sepatutnya. Galaksi pembentuk bintang yang lebih aktif mempunyai pemanasan yang lebih banyak, dan yang menyebabkan masalah gelap menyimpang dari model.
Sekiranya temuan ini betul, ia mengurangkan kemungkinan kemungkinan perkara gelap, walaupun tidak secara dramatik: Ia hanya perlu sesuatu yang akan ditiup keluar dari pusat galaksi dengan banyak bintang baru. Dan hasil ini mungkin bermakna tidak perlu mencadangkan pelbagai sifat-sifat materi gelap yang aneh untuk menjelaskan bagaimana bahan tersebut berfungsi.
Namun, tidak ada yang pasti. Para penyelidik mengakui di dalam kertas mereka bahawa mereka bergantung pada kaedah untuk meniru perkara gelap yang telah mendapat kritikan. Terdapat galaksi lain di luar sana dengan ciri-ciri di antara model cusp dan teras, yang akan menyulitkan penemuan baru.
Buat masa ini walaupun, pengesan bahan gelap boleh memuatkan sekeping bukti yang lain ke papan buletin mereka yang dilitupi dengan tali merah.
