Studiul a zeci de galaxii pitice care orbiteaza in jurul galaxiei Centaurus A a generat o criza in lumea astrofizicii si a cosmologiei.

Aceste galaxii se misca pe traiectorii bizare, contrar la ceea ce se asteapta daca materia intunecata exista, cel putin sub forma asteptata de marea parte a oamenilor de stiinta.

 

Din ce anume este alcatuit Universul? La ora actuala se considera ca pe langa materia pe care o vedem, adica stelele din galaxii, planetele, gazul si pulberea interstelara, in Univers exista o enorma cantitate de materia numita intunecata si de energie, la randul ei denumita intunecata.

Existenta acestora  a fost dedusa din studiul evolutiei obiectelor din Univers si a Universului insusi. Astfel, studiul vitezei stelelor din periferia galaxiilor, care ar trebui sa depinde de cantitatea de materie din galaxia respectiva, a generat notiunea de materie intunecata, intrucat aceste stele au o viteza mult mai mare decat cea calculata – ca si cum in galaxii ar exista halouri de materie intunecara care exercita atractie gravitationala – cantitatea de materie continuta in aceste halouri ar trebui sa fie mult mai mare decat cea a materiei vizibile.

Energia intunecata are de-a face cu expansiunea accelerata a Universului – descoperita la sfarsitul secolului trecut. Aceasta energie ar avea un efect de tip anti-gravitational, ducand tocmai la mentionata expansiune accelerata. Se considera ca materia intunecata ar fi formata din particule care nu au fost inca descoperite – acestea sunt cautate intens atat la marele accelerator de la Geneva, LHC, cat si in experimente subterane.

Un studiu recent insa pune sub semnul intrebarii existenta materiei intunecata  - cel putin asa cum si-o imagineaza mare parte din cercetatori. Este vorba despre un studiu al galaxiilor pitice care orbiteaza in jurul galaxiei Centaurus A.

Aceasta galaxie, numita si NGC 5128, este situata la circa 13 milioane ani lumina fata de noi, fiind una dintre cele mai stralucitoare de pe cer. In jurul acestei gaaxii au fost descoperite circa 31 de galaxii pitice – acesta continand un numar de stele variabil intre cateva mii de stele pana la circa un miliard. Galaxiile mai mari, precum a noastra, contin sute de miliarde de stele.

Daca exista halouri de materie intunecata care invaluie galaxia vizibila, acestea ar trebui sa aiba un rol determinant asupra modului in care galaxiile pitice orbiteaza in jurul celei mari. Astfel, galaxiile pitice ar trebui, sustin cercetatorii care au facut simulari pe calculator cu un model de materie intunecata denumit Lambda-CDM (Lambda Cold Dark Matter), sa fie distribuite uniform in jurul marilor galaxii.

Din cele 31 de galaxii pitice observate si studiate care orbiteaza in jurul galaxiei Centaurus A circa jumatate se misca in acelasi plan in mod coerent, contrar asteptarilor. Din modelele pe calculator efectuate s-a  ajuns la concluzia ca un astfel de caz ar trebui sa se intample o data la circa 1000 de galaxii.

Totusi, nu este prima data cand s-a observat o astfel de situatie bizara: galaxiile pitice din jurul galaxiei noastre si a galaxiei M31 (Andromeda) au acelasi gen de comportament bizar. Rezultatele acestui studiu efectuat de catre un grup de cercatatori din Basel condus de catre Oliver Müller au fost publicate in revista Science.

Care sa fie cauza acestei aparente anomalii? Pe de o parte galaxiile pitice trebuie studiate mai bine – ca sa se elimine ipoteza conform careia ar exista mult mai multe galaxii pitice si ca ceea ce s-a masurat este doar o mica parte care nu este reprezentativa. Pe de alta, daca aceasta situatia va fi confirmata, modelul materiei intunecate va trebui revazut in mod radical. Existenta insasi a materiei intunecate ar putea fi pusa in dubiu sau, cel putin, compozitia acesteia.

Intregul model cosmologic, cel care descrie Universul si evolutia acestuia, ar putea fi pus sub semnul intrebarii in viiorul apropiat, considerand atat aceste observatii cat si faptul ca pana la ora actuala nu au fost descoperite particule de materie intunecata.

 

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro