Πόσο βαρύ είναι η σκοτεινή ύλη; Οι επιστήμονες περιορίζουν ριζικά το πιθανό εύρος μάζας για πρώτη φορά
Χρησιμοποιώντας δεδομένα από τον δορυφόρο GAIA του Ευρωπαϊκού Διαστήματος, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης στην Ελβετία διαπίστωσαν ότι τα σωματίδια σκοτεινής ύλης πρέπει να είναι είτε πολύ ελαφριά, με μάζα λιγότερο από ένα δισεκατομμύριο από εκείνη ενός πρωτονίου είτε πολύ βαρύ, με μάζα πάνω από 100 τετράπλευρα φορές αυτό ενός πρωτονίου.
Πρόκειται για μια σημαντική ανακάλυψη, καθώς οι προηγούμενες εκτιμήσεις της μάζας της σκοτεινής ύλης κυμαίνονταν από το φως ως ένα μόνο άτομο έως τόσο βαρύ όσο ένας μικρός πλανήτης.
"Τα ευρήματά μας αποκλείουν ένα μεγάλο μέρος της προηγουμένως επιτρεπόμενης μάζας για σωματίδια σκοτεινής ύλης", δήλωσε ο Δρ Ana Bonaca, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Physical Review Letters.
"Αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός στην κατανόηση αυτής της μυστηριώδους ουσίας".
Η σκοτεινή ύλη θεωρείται ότι αποτελεί περίπου το 27% του σύμπαντος, αλλά ποτέ δεν έχει εντοπιστεί άμεσα. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι είναι ένα είδος ύλης που δεν αλληλεπιδρά με καμία από τις δυνάμεις που γνωρίζουμε, εκτός από τη βαρύτητα.
Αυτό σημαίνει ότι είναι αόρατο στα τηλεσκόπια μας και πολύ δύσκολο να μελετηθούν.
Ωστόσο, οι επιστήμονες μπορούν να συμπεράνουν την ύπαρξη σκοτεινής ύλης από τις βαρυτικές επιδράσεις της στην ορατή ύλη. Για παράδειγμα, η σκοτεινή ύλη θεωρείται ότι είναι υπεύθυνη για τις καμπύλες περιστροφής των γαλαξιών, οι οποίες δείχνουν ότι οι γαλαξίες περιστρέφονται γρηγορότερα από ό, τι θα έπρεπε αν ήταν μόνο από ορατή ύλη.
Ο δορυφόρος Gaia είναι ένα διαστημικό σκάφος που ξεκίνησε το 2013 για να μετρήσει τις θέσεις, τις αποστάσεις και τις κινήσεις των αστεριών στον γαλαξία μας. Τα δεδομένα από τη GAIA επέτρεψαν στους επιστήμονες να χαρτογραφήσουν τη διανομή της σκοτεινής ύλης με τον Γαλαξία με πρωτοφανή ακρίβεια.
Αυτός ο χάρτης επέτρεψε στους ερευνητές του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης να υπολογίσουν για πρώτη φορά το εύρος σωματιδίων σκοτεινής ύλης.
"Τα ευρήματά μας βασίζονται στην υπόθεση ότι η σκοτεινή ύλη αποτελείται από ένα μόνο είδος σωματιδίου", δήλωσε ο Δρ Bonaca.
"Εάν η σκοτεινή ύλη αποτελείται πραγματικά από πολλαπλούς τύπους σωματιδίων, τότε το εύρος μάζας μπορεί να είναι διαφορετικό."
Οι ερευνητές ελπίζουν ότι τα ευρήματά τους θα βοηθήσουν να περιορίσουν την αναζήτηση σκοτεινής ύλης και τελικά να οδηγήσουν στην άμεση ανίχνευσή της.
