Sciencemag.cz
Doporučujeme
Při sledování (hypotetické) temné hmoty v Mléčné dráze vycházíme z jejích gravitačních interakcí s hmotou běžnou – takže jsme víceméně omezeni na oblasti, kde se vyskytují hvězdy. Většina hvězd leží podél galaktické roviny, což ztěžuje mapování temné hmoty nad a pod touto rovinou. Nemáme tedy celkovou představu o tom, jak by mohl vypadat „oblak“ (halo) temné hmoty obklopující Mléčnou dráhu. V galaxiích jiného typu, než jsou ty spirální, k mapování temné hmoty zkoušíme využívat i další metody typu gravitačního čočkování, což tady ale moc nefunguje. Nedávná studie však navrhuje způsob, jak zmapovat větší část temné hmoty naší galaxie pomocí hvězd, které Mléčnou dráhu opouštějí.
Velká většina hvězd je samozřejmě v Galaxii vázána natrvalo, obíhají kolem centra podobně jako naše Slunce a nikdy z jejího gravitačního dosahu neuniknou. To se podaří pouze výjimečně – tzv. hyperrychlé hvězdy může urychlit např. černá díra nebo supernova. Dráha hyperrychlých hvězd často směřuje mimo galaktickou rovinu, což právě umožňuje rozšířit výzkum temné hmoty pomocí gravitačních interakcí s těmito hvězdami.
Rychlost/dráha hyperrychlých hvězd ovšem závisí primárně na původním impulzu, který je vystřelil z Galaxie. Na interakci s temnou hmotou proto můžeme (poznámka: tedy snad až na dlouhé sledování jediného objektu) usuzovat pouze statisticky. Můžeme třeba předpokládat, že vstupní impulz byl náhodný, ale z převládajícího pohybu hvězd unikajících z Mléčné dráhy lze pak odhadovat tvar příslušného halo, obecně rozložení temné hmoty.
Bohužel známe pouze několik desítek hyperrychlých hvězd, z toho se mapa halo temné hmoty kolem Mléčné dráhy pořádně udělat nedá. Autoři nové studie to zkusili opačně, vzali několik hypotetických uspořádání a zkoušeli, nakolik by jim nám známý vzorek (bráno jako náhodně vybraný vzorek většího souboru) mohl odpovídat. Jak se ukázalo, nejlépe zatím vyhovuje rozložení temné hmoty ve tvaru koule nebo elipsoidu. Tvar by se měl dát upřesnit už pomocí vzorku 400-800 hyperrychlých hvězd. To je mnohem více, než máme v současnosti k dispozici, ale nové dalekohledy (respektive „průzkumy oblohy“ a další projekty) by měly již v blízké budoucnosti takový počet dokázat najít.
Gallo, Arianna, et al. “Probing the shape of the Milky Way dark matter halo with hypervelocity stars: a new method.” arXiv preprint arXiv:2111.09657 (2021).
Zdroj: Brian Koberley: Stars Getting Kicked out of the Milky Way can Help us map its Dark Matter Halo, UniverseToday
Nooo, ma-li byt vysledny tvar koule nebo elipsoid, tak bych si troufnul tvrdit, ze je to jen hra a pozorovani nic nedokazuje. Pusobeni koule nebo „neprilis sisateho“ elipsoidu bude ve vsech smerech velmi podobne, tedy i pozorovane „statisticke odchylky“ v pohybu ultrarychlych hvezd budou marginalni.
Sverepe hledani temne hmoty je nesporne hezky sport, ale timto zpusobem to nejspis nepujde.