Przejdź do treści
13:16 IMGW: burze w cały kraju, na południu Polski upał
13:00 W. Brytania: Liczba aresztowań pracujących nielegalnie imigrantów wzrosła o 51 proc.
12:39 Hiszpania: Pożar w domu opieki w Saragossie. Nie żyje jedna osoba, 19 rannych
12:03 Kraków: Mężczyzna zabarykadowany w mieszkaniu - w rękach policji. Przebywa w szpitalu
11:10 MSWiA: strefa buforowa na granicy z Białorusią przedłużona o kolejne 90 dni
10:27 Alert RCB i ostrzeżenia IMGW I i II stopnia dla całego kraju przed burzami i silnym wiatrem
09:28 PSP: w piątek strażacy interweniowali 2186 razy w związku z pogodą
09:01 Ukraina: Rosja przeprowadziła w nocy z piątku na sobotę zmasowany atak powietrzny na Ukrainę, używając do niego łącznie 215 środków
08:48 Zachodniopomorskie: Syn oskarżony o zabójstwo ojca w Boże Narodzenie w Złocieńcu
08:33 Beskidy: Warunki na szlakach są bardzo dobre. Mogą wystąpić burze
Wydarzenie Klub „Gazety Polskiej” Gdańsk II zaprasza na protest - Nie dla nielegalnej imigracji!, 8 czerwca (niedziela), g. 12, pod Radą Miasta Gdańska ul. Wały Jagiellońskie 1
NBP NBP informuje: Prof. Adam Glapiński, Prezes NBP: „Polska ma już 509 ton złota – więcej niż Europejski Bank Centralny! To dowód na skuteczną strategię, która wzmacnia wiarygodność Polski i buduje bezpieczeństwo finansowe obywateli"

Ciemnej materii nie możemy zobaczyć. Jednak coraz więcej przemawia za jej istnieniem

Źródło: Fot. Pixabay/WikiImages

Od dawna wśród astronomów i fizyków trwa spór, czy tajemnicza ciemna materia faktycznie istnieje we Wszechświecie — czy może są to jakieś odstępstwa od tego, jak rozumiemy grawitację. Naukowcy analizujący przegląd nieba KiDS, a wśród nich — polski astronom Maciej Bilicki z Centrum Fizyki Teoretycznej PAN w Warszawie, sprawdzali to, wykorzystując obserwacje tysięcy galaktyk.

Ciemna materia to składnik Wszechświata, którego nie obserwujemy bezpośrednio. O jej istnieniu wnioskujemy na podstawie oddziaływań grawitacyjnych ze zwykłą (świecącą) materią. Obecność ciemnej materii została zaproponowana dla wytłumaczenia obserwowanej rotacji galaktyk oraz ruchów galaktyk w gromadach – widzialnej materii jest zbyt mało, aby można było wytłumaczyć zachodzące w tych przypadkach efekty. Modele wskazują, że ciemnej materii jest kilkakrotnie więcej, niż materii zwykłej.

W nowych badaniach, które przeprowadził zespół naukowców pod kierunkiem Margot Brouwer (Uniwersytet w Groningen i Uniwersytet Amsterdamski), postanowiono sprawdzić zarówno hipotezę ciemnej materii, jak i różne teorie grawitacji.

Podsatwą badania było tzw. słabe soczewkowanie grawitacyjne

Badacze wykorzystali dane z przeglądu nieba Kilo-Degree Survey (KiDS), wykonanego przy pomocy VLT Survey Telescope (VST), należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Mierzyli tzw. słabe soczewkowanie grawitacyjne, czyli niewielkie ugięcie światła galaktyk spowodowane przez grawitację innych galaktyk położonych bliżej nas. Do analiz wybrano galaktyki z obszaru nieba o powierzchni 1000 stopni kwadratowych (2,5 procent sfery niebieskiej), badając rozkład grawitacji dla około miliona galaktyk. Dane na temat analizowanych galaktyk pochodziły z katalogu opublikowanego niezależnie przez międzynarodową grupę, którą kierował dr hab. Maciej Bilicki.

Dla prawie 260 tysięcy galaktyk udało się zmierzyć tzw. relację przyspieszenia radialnego (ang. Radial Acceleration Relation, w skrócie RAR). Opisuje ona związek pomiędzy spodziewaną a obserwowaną grawitacją (obserwowaną na podstawie widocznej materii), z czego można wysnuć wnioski, ile jest nadmiarowej grawitacji.

Do tej pory ta nadmiarowa grawitacja była wyznaczana w zewnętrznych regionach galaktyk jedynie poprzez obserwację ruchu gwiazd oraz zimnego gazu. Wykorzystując efekt soczewkowania grawitacyjnego, badacze byli teraz w stanie wyznaczyć RAR w rejonach o stukrotnie słabszej sile grawitacji niż dotąd, sięgając w rejony znajdujące się daleko poza centrami galaktyk.

Naukowcy sprawdzili różne modele

Sprawdzili cztery różne modele teoretyczne – dwa zakładające istnienie ciemnej materii i dwa ze zmodyfikowanym prawem grawitacji (tzw. zmodyfikowana dynamika newtonowska, w skrócie MOND od angielskiego określenia „Modified Newtonian Dynamics”). Okazało się, że najlepiej do wyników pasuje symulacja o nazwie MICE (jedna z uwzględniających ciemną materię), ale pozostałe warianty również pozostają w grze.

W dalszym toku badań podzielono galaktyki z badanej próbki na młode (niebieskie galaktyki spiralne) i stare (czerwone galaktyki eliptyczne). Powstają one w różny sposób, a względna ilość zwykłej i ciemnej materii w różnych typach galaktyk może się zmieniać. Z kolei z alternatywnych teorie grawitacji wynika, że zależność ta powinna być stała. Dało to szansę na dalszą weryfikację poszczególnych modeli.

- W teoriach zmodyfikowanej grawitacji, takich jak MOND, ta relacja powinna być zawsze taka sama, niezależnie od typu galaktyki, gdyż jedynym znaczącym parametrem (determinującym RAR) jest w tych modelach łączna masa całej zwykłej materii (świecącej) – czyli gwiazd i gazu. Natomiast w standardowym modelu kosmologicznym galaktyki czerwone mają stosunkowo więcej ciemnej materii niż niebieskie, przy tej samej łącznej masie zwykłej materii — czyli stosunek ilości ciemnej materii do materii świecącej jest większy dla galaktyk czerwonych niż dla niebieskich — tłumaczy Bilicki.

Potrzebne są dalsze obserwacje

- Nasze badania pokazują, że relacja RAR jest inna dla galaktyk czerwonych niż dla niebieskich. To wyjaśniałoby różnice w mierzonej relacji RAR i wykluczałoby teorie takie jak MOND czy grawitacja entropiczna — dodaje polski astronom.

Naukowiec mówi, że potrzebne są jednak dalsze obserwacje, bowiem może zachodzić także sytuacja, że galaktyki czerwone mają w rzeczywistości znacznie więcej zwykłej materii, niż nam się wydaje, jeśli są otoczone ogromnymi obłokami rzadkiego, gorącego gazu (w przeciwieństwie do niebieskich, które tego gorącego gazu miałyby znacznie mniej). Taki wariant nie wykluczałby przynajmniej niektórych alternatywnych teorii grawitacji.

Artykuł opisujący wyniki badań został opublikowany w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”.

PAP

Wiadomości

HIT DNIA

Lis zaatakował Karola Nawrockiego. Nie ujdzie mu to płazem!

Rząd Tuska rozbraja polską armię!

Syn zabił ojca w Boże Narodzenie. Usłyszał zarzuty

Dlaczego Kinga Gajewska przyniosła ziemniaki do DPS-u?

SONDAŻ: Czy Polacy chcą dymisji rządu Tuska? Sprawdzono!

Siatkarska Liga Narodów. Tie-break rozstrzygnął mecz Polska-Turcja!

Strażacy mieli pełne ręce pracy. To skutki burzowej pogody

Moskal: Konferencja CPAC była absolutnie niezwykłym wydarzeniem!

Rosja planuje odcięcie Ukrainy od Morza Czarnego w 2026 roku

HIT DNIA

HIT! Wręczyła ziemniaki, cyknęła fotkę i wróciła. Pracownicy DPS-u o wizycie Gajewskiej!

Kraków teraz: Antyterroryści próbują dostać się do mieszkania

Zatrzymano 20 osób w operacji wymierzonej w pornografię dziecięcą

Zagrożenie pożarowe szczytu G7: Alberta przygotowuje plan awaryjny

Alerty na terenie całej Polski. Zostań dziś w domu!

Karol Nawrocki w Republice. Wywiad okazał się ogromnym sukcesem! [DANE]

Najnowsze

HIT DNIA

Lis zaatakował Karola Nawrockiego. Nie ujdzie mu to płazem!

SONDAŻ: Czy Polacy chcą dymisji rządu Tuska? Sprawdzono!

Siatkarska Liga Narodów. Tie-break rozstrzygnął mecz Polska-Turcja!

Strażacy mieli pełne ręce pracy. To skutki burzowej pogody

Moskal: Konferencja CPAC była absolutnie niezwykłym wydarzeniem!

Rząd Tuska rozbraja polską armię!

Syn zabił ojca w Boże Narodzenie. Usłyszał zarzuty

Dlaczego Kinga Gajewska przyniosła ziemniaki do DPS-u?