5 elmélet arra, mi lehet valójában a sötét anyag

Amikor az univerzumról van szó, a legtöbben csillagokra, galaxisokra vagy bolygókra gondolunk. Ám az ismert anyag – beleértve a csillagokat, bolygókat, sőt minket is – valójában csupán töredéke annak, ami valójában létezik. A csillagászok felfedeztek egy láthatatlan erőt, amely formálja a kozmoszt. Ezt nevezzük sötét anyagnak.

Bár ez a furcsa jelenség elengedhetetlen a világegyetem működésének megértéséhez, valójában még mindig rejtély, hogy pontosan mi is az. De miért bíznak mégis a csillagászok annyira egy megfoghatatlan anyag létezésében? Justin Read, a Surrey Egyetem szakértője szerint a sötét anyag első nyomait már az 1930-as években felfedezték.

A Sky at Night Magazine szerint a galaxisok viselkedése utalt először létezésére. A bolygók esetében, ahogy távolodunk a Naptól, a keringési sebesség csökken. Ezzel szemben a galaxisok szélén lévő csillagok ugyanolyan gyorsan mozognak, mint a központi csillagok, ami ellentmond a gravitáció ismert szabályainak. A csillagászok szerint egy láthatatlan erő tartja össze a galaxisokat – ez a sötét anyag.

Illusztráció: Flickr

Félreismertük volna a gravitációt?

A leggyakrabban elfogadott elmélet szerint a sötét anyag egy olyan részecske, amely nem lép kölcsönhatásba a fénnyel, ezért nem látható, de gravitációs hatása mérhető. Az 1930-as években Fritz Zwicky a Coma-galaxishalmaz tanulmányozása során már utalt ennek létezésére. Egy másik elmélet, a módosított newtoni dinamika (Modified Newtonian Dynamics, vagyis röviden MOND) azt állítja, hogy a gravitáció nagy léptékben másként viselkedik, mint a Naprendszerben. Ez az elmélet azonban sok kritikát kapott. Egy galaxishalmaz megfigyelése során kiderült, hogy a sötét anyag elmozdulhat a hagyományos anyagtól, amit a MOND nem tud magyarázni.

Lehet, hogy valójában a sötét energiáról van szó?

Egyes tudósok úgy vélik, a rejtélyes anyag és az univerzum gyorsuló tágulásáért felelős sötét energia egy és ugyanaz lehet. Az egyik elmélet szerint egy „sötét folyadék” állhat a háttérben, ám ez nem magyarázza a galaxisok alakját. Más elméletek szerint a sötét anyag lehet hideg, vagyis lassú és nehéz részecskékből áll, de ez ellentmond a törpegalaxisok hiányára vonatkozó megfigyeléseknek. Az úgynevezett meleg sötét anyag viszont könnyebb részecskékből állhat, és kevesebb kis galaxist hozna létre.

Mikroszkopikus méretű fekete lyukak

Korábban azt feltételezték, hogy a sötét anyagot barna törpecsillagok vagy fekete lyukak alkotják. Bár a csillagtömegű fekete lyukakat kizárták, az ősrobbanás után keletkezett parányi fekete lyukak még mindig lehetséges magyarázatot nyújthatnak. Ezek a primordiális fekete lyukak olyan kicsik lennének, mint az atomok.

Vagy minden egyszerre?

Elképzelhető, hogy a sötét anyag különböző részecskék és halvány objektumok keveréke. Justin Read szerint „minden bizonyíték arra utal, hogy a sötét anyag hideg,” de a kutatók még mindig csak a lehetőségek kis részét vizsgálták meg. Jocelyn Monroe, az Oxfordi Egyetem kutatója szerint rengeteg munkára van még szükség. Ami azonban biztos, hogy a sötét anyag továbbra is a legjobb magyarázat arra, hogy mi tartja össze az univerzumot.

Érdemes elolvasni:

• Hamarosan bekövetkezhet egy nóva robbanása, amelyre szeptember óta várunk
• A halálba zuhant az űrhajós, ezek voltak utolsó szavai
• A NASA szondája holdraszállás szintű missziót vitt véghez