Materia întunecată încetinește rotația barei Căii Lactee

Rotația barei de galaxie a Căii Lactee, care este alcătuită din miliarde de stele în cluster, a încetinit cu aproximativ un sfert de când s-a format, potrivit unui nou studiu realizat de cercetătorii de la University College London (UCL) și Oxford University.

De 30 de ani, astrofizicienii au prezis o astfel de încetinire, dar aceasta este prima dată când o astfel de încetinire a fost măsurată.

Cercetătorii spun că oferă un nou tip de perspectivă asupra naturii materiei întunecate, care acționează ca o contrapondere care încetinește rotirea.

În studiul publicat în Notificări lunare ale Royal Astronomical SocietyCercetătorii au analizat observațiile telescopului spațial Gaia ale unui grup mare de stele, curentul lui Hercule, care este în ton cu panglica – adică orbitează galaxia cu aceeași rată de rotație a panglicii.

Aceste stele sunt prinse gravitațional de o tijă. Același fenomen se întâmplă și cu asteroizii troieni și greci din Jupiter, care orbitează în jurul punctelor lagrangiene ale lui Jupiter (în fața și în spatele lui Jupiter). Dacă rotația panglicii încetinește, ar fi de așteptat ca aceste stele să se deplaseze mai departe în galaxie, păstrând perioada orbitelor lor identică cu cea a rotației panglicii.

Cercetătorii au descoperit că stelele din râu poartă o amprentă chimică – sunt mai bogate în elemente mai grele (numite metale în astronomie), demonstrând că s-au îndepărtat de centrul galactic, unde stelele și gazele care formează stele sunt de aproximativ 10 ori mai bogate în minerale decât galaxia exterioară.

Folosind aceste date, echipa a concluzionat că seria este alcătuită din miliarde de stele și trilioane de mase solareRotirea sa a încetinit cu cel puțin 24% de când a fost formată pentru prima dată.

Co-autorul dr. Ralph Schönrich (UCL Physics & Astronomy) a spus: „Astrofizicienii au bănuit mult timp că fusul din centrul galaxiei noastre încetinește, dar am găsit primele dovezi că acest lucru se întâmplă.

„Contragreutatea care încetinește această rotație trebuie să fie materie întunecată. Până acum, am reușit să deducem materia întunecată doar prin cartografierea potențialelor gravitaționale ale galaxiilor și scăderea contribuției din materia vizibilă”.

„Cercetările noastre oferă un nou tip de măsurare a materiei întunecate – nu pentru energia gravitațională, ci pentru masa inerțială (răspunsul dinamic), care încetinește rotația tijei.”

Coautor și doctorat. Studentul Rimbe Chiba, de la Universitatea din Oxford, a spus: „Descoperirea noastră oferă o perspectivă fascinantă asupra naturii constrângătoare a materiei întunecate, deoarece diferite modele vor modifica această tensiune inerțială pe bara galaxiei.

„Descoperirea noastră pune, de asemenea, o problemă majoră pentru teoriile alternative ale gravitației – deoarece le lipsește materie întunecată în coroană, nu prezic nici o bandă sau o histerezis foarte mică.”

Calea Lactee, ca și alte galaxii, se crede că este încorporată într-un „halou” de materie întunecată care se extinde dincolo de marginea sa vizibilă.

Materia întunecată este invizibilă și natura ei necunoscută, dar existența ei este dedusă galaxii Se comportă ca și cum ar fi acoperit cu o masă mult mai mare decât putem vedea. Se crede că există de aproximativ cinci ori cantitatea de materie întunecată în univers pe care o conține materia obișnuită și vizibilă.

Teoriile alternative ale gravitației, cum ar fi dinamica newtoniană modificată, resping ideea materie întunecată, în schimb, caută să explice contradicțiile prin modificarea teoriei generale a relativității a lui Einstein.

Calea Lactee este o galaxie spirală cu bară, cu o bandă groasă de stele în centru și brațe spirale care se extind pe disc în afara benzii. Bara se rotește în aceeași direcție ca și galaxia.