Astronomii au făcut recent o descoperire majoră observând o coliziune spectaculoasă între două grupuri de galaxii. Aceasta a relevat prezența materiei întunecate, o substanță invizibilă care alcătuiește o mare parte a universului. Prin această observație, avem o perspectivă valoroasă asupra modului în care această substanță misterioasă interacționează cu materia obișnuită pentru a înțelege în continuare rolul ei în structura cosmosului nostru. Descoperirea a fost prezentată într-un articol publicat în The Astrophysical Journal.
Materia întunecată este o formă de materie care, spre deosebire de materia normală, nu emite sau reflectă lumină. Acest lucru îl face invizibil pentru instrumentele noastre tradiționale de detectare. Cu toate acestea, prezența sa este cunoscută datorită efectului său gravitațional asupra obiectelor vizibile precum stelele și galaxiile. Oamenii de știință au descoperit că materia întunecată exercită suficientă forță gravitațională pentru a influența modul în care se formează și se comportă galaxiile. Fără ea, galaxiile s-ar dispersa și nu ar forma marile structuri pe care le observăm astăzi. Cu toate acestea, natura acestei forme misterioase de materie rămâne evazivă. Deci, orice observație merită luată pentru a încerca să o înțelegem.
Astronomii au observat o coliziune între două roiuri de galaxii, numită MACS J0018.5+1626. Aceste roiuri sunt situate la aproximativ cinci miliarde de ani lumină de Pământ. Pentru a studia acest eveniment, oamenii de știință au folosit o varietate de telescoape și observatoare. Printre acestea se numără telescoapele spațiale Hubble și Chandra ale NASA, precum și alte instrumente, precum Caltech Submillimeter Observatory, Observatorul WM Keck și telescopul spațial Planck. Aceste instrumente au furnizat date cruciale prin obținerea de imagini și măsurarea emisiilor de lumină și gaze. Datele au fost colectate pe parcursul mai multor ani și au necesitat analize complexe. Astronomii au analizat modificările luminii de la stele și comportamentul gazului fierbinte pentru a determina modul în care materia întunecată se mișcă și interacționează în timpul unor astfel de coliziuni. Ei au folosit fenomene precum efectul Sunyaev-Zel’dovich (SZ), care măsoară schimbările luminii cosmice cauzate de gazul fierbinte în mișcare, pentru a evalua viteza și direcția de mișcare a diferitelor tipuri de materie.
Cercetătorii au observat că, în ciuda violenței coliziunii dintre roiurile de galaxii, galaxiile individuale au rămas relativ intacte. Acest fenomen poate fi explicat prin imensitatea spațiului dintre galaxii care este suficient de mare încât acestea să nu se ciocnească direct, chiar și în timpul unor astfel de ciocniri cosmice. În schimb, resturile generate de coliziune, cum ar fi gazul fierbinte și materia normală, au fost puternic perturbate de impact. Gazul, încălzit la temperaturi extreme, a fost ejectat și dispersat, iar structurile normale ale materiei au fost distorsionate de forța coliziunii. Ceea ce face această observație deosebit de fascinantă este comportamentul materiei întunecate în timpul evenimentului. Spre deosebire de materia normală, materia întunecată pare să fi trecut prin resturile coliziunii aproape neafectate. Această invizibilitate într-o situație de coliziune este analogă cu cea a unei fantome care trece prin obiecte fizice fără a interacționa cu acestea. Acest fenomen este crucial, deoarece demonstrează că materia întunecată nu interacționează cu materia normală în același mod. De fapt, pare să nu fie supusă forțelor de frecare și presiune care afectează particulele convenționale, ceea ce îi permite să se miște independent de perturbațiile cauzate de coliziune.
Această descoperire deschide noi perspective pentru studiul acestei substanțe. Înțelegând mai bine cum se comportă în situații extreme, oamenii de știință speră să poată dezvălui mai multe dintre proprietățile sale misterioase. Aceste cunoștințe ne-ar putea ajuta, de asemenea, să înțelegem modul în care marile structuri ale Universul, ca și galaxiile și clusterele de galaxii, s-a format și a evoluat.
