Australske astronomer siger, at vores Mælkevej-galakse kun har halvdelen af den mørke stof, vi troede, den gjorde. I så fald forklarer det manglen på Mælkevejsatellitter.
Kunstnerens koncept om haloen af mørkt stof omkring vores Mælkevejen. Billede via ProfMattStrassler.com
Australske astronomer har nu kæmpet ind om, hvorfor vores Mælkevejsgalakse har færre kredsende satellitter end en herskende teori om universet - kolde mørke stof teori - siger det skal. De siger, at årsagen er, at der ifølge deres målinger kun er halvdelen af mængden af mørkt stof i Mælkevejen som tidligere antaget, kun 800 milliarder gange massen af vores sol.
Deres ideer er de seneste i en række vidt forskellige undersøgelser, alle forsøger at forklare de ”manglende” Mælkevejsatellitter.
Den australske astrofysiker Prajwal Kafle og hans team brugte en metode, der blev udviklet for næsten 100 år siden - før mørk stof var et glimt i enhver astrofysikeres øje - til at måle mørkt stof. Den berømte britiske astronom James Jeans udtænkte teknikken i 1915.
Dr. Kafle, der oprindeligt kommer fra Nepal, siger, at han og hans team var i stand til at måle massen af den mørke stof i Mælkevejen ved at studere stjernernes hastighed i hele galaksen. Han siger, at de sondede mod kanterne af Mælkevejen for første gang og kiggede nøje på galaxy-kanterne omkring 5 millioner billioner kilometer fra Jorden. Kafle sagde:
Den nuværende idé om galaksdannelse og evolution, kaldet lambda's kolde mørke stof-teori, forudsiger, at der skulle være en håndfuld store satellitgalakser rundt om Mælkevejen, der er synlige med det uhjælpede øje, men det ser vi ikke.
Når du bruger vores måling af massen af den mørke stof, forudsiger teorien, at der kun skal være tre satellitgalakser derude, hvilket er nøjagtigt, hvad vi ser; den store magellanske sky, den lille magellanske sky og Skytten Dværg Galaxy.
Imidlertid har andre forskningsprogrammer nået forskellige konklusioner for at forklare manglen på store satellitgalakser til Mælkevejen. For cirka en måned siden sagde europæiske forskere - kosmologer og partikelfysikere, der arbejdede sammen - at partikler af mørkt stof muligvis har interageret med fotoner og neutrinoer i det unge univers. Hvis dette scenarie er korrekt, ville den mørke sag have "spredt", og denne spredning ville have ført til færre Mælkevejsatellitter uden at stole på faldet i massen for Mælkevejens satellitter, som de australske astronomer har foreslået.
Og der har været andre ideer. I 2011 foreslog astronomer for eksempel, at Mælkevejen dræbte sine satellitter kort efter, at de første stjerner dukkede op, cirka 150 millioner år efter Big Bang.
Astronomer er i dag generelt enige om, at mørk stof udgør ca. 25 procent af massen af vores univers. De er enige om, at almindelig stof - alt, der er fremstillet af almindelige atomer, som galakser, stjerner, planeter og mennesker - kun udgør 4% af universets masse. Resten af universets masse er mørk energiifølge moderne kosmologiske teorier.
Mørk stof antages at omringe os, men den reflekterer ikke lys, som almindelig stof gør, og det er derfor usynlig. Også mørkt stof interagerer ikke med almindeligt stof på almindelige måder; for eksempel, hvis du holder en tommelfinger op, siger astronomer, vil millioner af mørke stofpartikler strømme gennem det hvert sekund. Således har mørkt stof vist sig undvigende for astronomers direkte målinger. Men mørkt stof interagerer gravitationsmæssigt. Det er det, de australske astronomer måler; de måler hastighederne for stjerner i vores galakse, der bestemmes af den samlede masse af galaksen, inklusive dens mørke stof.
Har vi brug for alle tre af de ovennævnte resultater - mørke stofpartikler, der interagerer med fotoner og neutrinoer, Mælkevejen dræber dens satellitter, mørk materie er det halve, hvad vi troede - for at forklare Mælkevejens manglende satellitter? Logisk set ville man ikke tro det.
Vil de australske astronomers nye målinger, der viser halvdelen af den mørke stof for Mælkevejen, blive bekræftet af andre astronomer, og er det svaret på det manglende satellitdilemma? Dette svar forbliver uklart i øjeblikket, men det er fascinerende, at astronomer har udtænkt disse forskellige kreative projekter og ideer for at forklare det manglende satellitmysterium fra Mælkevejen.
Kendte galakse-satellitkandidater på Mælkevejen. Nogle er måske ikke ægte satellitter, men passerer måske simpelthen nær os i rummet. De tre største er den store magellanske sky, den lille magellanske sky og Skytten Dværg Galaxy. Billede via Wikimedia Commons.
Nederste linje: australske astronomer siger, at vores Mælkevej-galakse kun har halvdelen af den mørke stof, vi troede, den gjorde. I så fald forklarer det manglen på Mælkevejsatellitter.