Sciencemag.cz
Doporučujeme
Některé z modelů temné hmoty počítají s tím, že není (nemusí být) tvořena jediným druhem částic, které zaplavují vesmír vedle hmoty viditelné. Místo toho může i temná hmota být složena z různých druhů částic. Mohou také existovat dosud neznámé síly, které působí pouze mezi částicemi temné hmoty. Jinak řečeno, temná hmota může vytvářet podobně komplexní, jakoby paralelní svět, který se ovšem s tím naším potkává jen velmi omezeně (gravitačně).
Teoretičtí fyzikové nyní zkusili jeden z takových modelů prozkoumat podrobněji. V této představě se mohou různé složky temné hmoty shromažďovat a vytvářet temné atomy, a dokonce i molekuly a složitější struktury. Podstatné je, že v těchto modelech se temná hmota může shlukovat velmi těsně. Autoři nové studie (publikováno prozatím na preprintovém serveru arXiv bez oponentury) využil této skutečnosti ke zkoumání pozorovatelných důsledků těchto modelů na vývoj galaxií.
Provedené simulace ukázaly, že atomární temná hmota se může velmi rychle shlukovat a vytvářet „stínový disk“ vedle disku hvězd v typické galaxii. V této struktuře se temné atomy dále shlukují a vytvářejí ekvivalent temných hvězd a temných černých děr (poznámka PH: temná černá díra zní úsměvně; na černé díře by se už ale asi nemělo dát poznat, zda vznikla z temné nebo běžné hmoty?). Mohou se dokonce rychle propadat do jádra galaxie a rychle tam zvyšovat hustotu hmoty.
Všechny tyto efekty (hypotetické) atomární temné hmoty by byly v kosmologických měřítkách neviditelné. Měly by ale dopad na vývoj galaxií a hvězd v nich. Hvězdy vznikají kolapsem materiálu a jakýkoli gravitační vliv může tento proces ovlivnit. Vědci zjistili rozdíly v rychlosti vzniku hvězd a v populaci a rozložení hvězd v galaxii, která obsahuje temné atomy, oproti galaxii, která obsahuje pouze jednu složku temné hmoty. Výsledkem jsou tedy testovatelné předpovědi.
Sandip Roy et al, Simulating Atomic Dark Matter in Milky Way Analogues, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2304.09878
Zdroj: Paul M. Sutter: Dark matter can make dark atoms, say theoretical astrophysicists, Universe Today/Phys.org
Osobně si myslím, že jednou z hlavních vlastností temné hmoty je právě neschopnost interagovat jinak než gravitačně. Kdyby se tak dělo, mohlo by docházet ke změně hybnosti jejích částic, tudíž by mohla kolabovat do gravitačních jam. A to je právě to, co nechceme, pokud má být řešením pro rovnoměrnou rotaci galaxií, která stála za vytvořením konceptu temné hmoty.
a ja myslim, ze to bude podle verlindeho, ze gravitace potrebuje modifikaci. a neni treba temnou hmotu.
Popravdě, já bych si raději přál, aby Verlinde pravdu neměl. Ty jeho rovnice totiž nejsou řešitelné ani pro ty nejjednodušší systémy, takže pokud by měl pravdu, znamená to, že stejně nic nevíme, asi dlouho nic vědět nebudeme (ani to, jestli má pravdu).