Astronomija ir bēdīgi slavena ar to, ka rada vairāk jautājumu, nekā atbild. Ņemiet vērā, ka lielais vairums matērijas ir neredzamas.
Lai gan astronomi ir apkopojuši pārliecinošus pierādījumus tam, ka tumšā matērija veido aptuveni 84 procentus no Visuma matērijas - sniedzot tiešus skaidrojumus par atsevišķu galaktiku rotāciju, tālu galaktiku kopu kustībām un tālu zvaigžņu gaismas saliekšanu - viņi joprojām nav pārliecināti par jebkādu specifiku.
Tagad grupa Austrālijas astronomu domā, ka Piena Ceļā ir tikai uz pusi mazāk tumšo vielu, nekā tika domāts iepriekš.
1933. gadā Šveices astronoms Fritz Zwicky novēroja Komas kopu - galaktiku kopu, kas atrodas aptuveni 320 miljonu gaismas gadu attālumā un gandrīz 2 gaismas gadus pāri - un konstatēja, ka tā pārvietojas pārāk ātri. Vienkārši nebija pietiekami daudz redzamu lietu, lai turētu galaktiku kopu kopā.
Zvickis nolēma, ka jābūt slēptai sastāvdaļai, kas pazīstama kā dunkle Materie jeb tumšā matērija, kas izraisīja šo galaktiku kustības tik lielas.
Tad 1978. gadā amerikāņu astronoms Vera Rubina apskatīja atsevišķas galaktikas. Astronomi lielā mērā uzskatīja, ka galaktikas rotē līdzīgi kā mūsu Saules sistēma, ārējām planētām rotējot lēnāk nekā iekšējām planētām. Šis arguments sakrīt ar Ņūtona likumiem un pieņēmumu, ka lielākā daļa masas atrodas centrā.
Bet Rubīns atklāja, ka galaktikas rotē neko līdzīgu mūsu pašu Saules sistēmai. Ārējās zvaigznes negriezās lēnāk nekā iekšējās zvaigznes, bet tikpat ātri. Katras galaktikas nomalē bija jābūt tumšai matērijai.
Tagad astronoms Prajvals Kafle no Rietumaustrālijas universitātes un viņa kolēģi atkal ir novērojuši zvaigžņu ātrumu mūsu pašu galaktikas, Piena ceļa, nomalē. Bet viņš to izdarīja daudz sīkāk nekā iepriekšējās aplēses.
Jebkura interjera masa ir salīdzinoši vienkārša, ņemot vērā zvaigznes ātrumu. Zemāk redzamais vienkāršais vienādojums parāda, ka iekšējā masa (M) ir vienāda ar attālumu, ko zvaigzne atrodas no galaktikas centra (R), reizinot ar tās ātrumu (V), kvadrātā, visu dalot ar gravitācijas konstantu (G):
Kafle un viņa kolēģi izmantoja nekārtīgu fiziku, norādot uz galaktikas apliešanos. Bet punkts pietur, ar zvaigznes ātrumu jūs varat aprēķināt jebkuru iekšējo masu. Un, izmantojot vairāku zvaigžņu ātrumu, jums jābūt precīzākam. Komanda atklāja, ka tumšā matērija mūsu galaktikā ir 800 miljardus reižu lielāka par Saules masu, kas ir puse no iepriekšējām aplēsēm.
“Pašreizējā ideja par galaktiku veidošanos un evolūciju… paredz, ka ap Piena Ceļu vajadzētu būt nedaudzām lielām satelīta galaktikām, kas ir redzamas ar neapbruņotu aci, bet mēs to neredzam,” ziņu paziņojumā sacīja Kafle. Parasti to sauc par trūkstošo satelītu problēmu, un tā gadiem ilgi ir izvairījusies no astronomu darbības.
Kad izmantojat tumšās matērijas masas mērījumus, teorija paredz, ka ārā vajadzētu būt tikai trim satelīta galaktikām, tieši to mēs redzam; lielais Magelāna mākonis, mazais Magelāna mākonis un Strēlnieka punduru galaktika, ”sacīja Kafle.
Šie jaunie mērījumi var pierādīt, ka Piena ceļš nav gluži tāds, kādu iepriekš domāja astronomi. Viņi arī palīdz izskaidrot, kāpēc orbītā ir tik maz satelītu galaktiku. Bet vispirms rezultāti būs jāapstiprina, jo tie nostājas pret daudziem citiem veidiem, kā nosvērt tumšo vielu mūsu galaktikā.
Rezultāti ir publicēti Astrophysical Journal un ir pieejami tiešsaistē.
