Ištirta, kaip tamsioji Visatos materija veikia galaktikas – mokslininkai aptiko akivaizdžius iškraipymus

Efektą tyrėjai pavadino potvynine dinamine trintimi. Apskritai dinamine trintimi vadinamas reiškinys, sulėtinantis masyvų kūną kitų kūnų telkinio atžvilgiu, vien dėl tarpusavio gravitacijos.

Dažniausiai jis nagrinėjamas galaktikų susiliejimų kontekste. Ten jis pasireiškia taip: maža galaktika, priartėjusi prie didelės, ima traukti pastarosios žvaigždes, dujas ir tamsiąją materiją. Mažoji galaktika nestovi vietoje, todėl traukiami kūnai ir dalelės neįkrenta tiesiai į ją, o telkiasi ten, kur galaktika neseniai praskrido. Taigi už galaktikos susidaro medžiagos sutankėjimas, kuris ją traukia atgal, lėtina ir paskatina kritimą gilyn didžiosios galaktikos centro link.

Naujojo tyrimo autoriai išnagrinėjo, kaip analogiškas efektas veiktų izoliuotą galaktiką. Jeigu galaktika juda aplinkinės tamsiosios materijos atžvilgiu, už galaktikos irgi susidaro medžiagos sutankėjimas. Sutankėjimas stipriau traukia artimesnę galaktikos pusę, nei tolimesnę – susidaro gravitacinio lauko netolygumas, kitaip vadinamas potvyniniu lauku.

„Potvyniniu“ jis vadinamas todėl, kad tai iš principo toks pat efektas, kaip Mėnulio poveikis Žemei, sukeliantis potvynius ir atoslūgius. Taigi net ir izoliuota galaktika gali išsikreipti vien dėl to, kad aplink ją pučia nuolatinis tamsiosios materijos vėjas. Kuo vėjas greitesnis, tuo išsikreipimas mažesnis – trumpesnė sąveika mažiau pakreipia tamsiosios materijos dalelių trajektorijas, tad jos telkiasi silpniau ir koncentruojasi toliau nuo galaktikos. Taigi išmatavus galaktikos išsikreipimo lygį galima būtų nustatyti ir aplinkinės tamsiosios materijos judėjimo greitį.

Aišku, tam reikia įsitikinti, kad galaktika iškreipiama būtent dėl tamsiosios materijos poveikio, nes esama ir kitų veiksnių, kurie gali paveikti jos formą. Pagrindinis jų – galaktikų susiliejimai ir artimi prasilenkimai; būtent todėl tamsiosios materijos tyrimams naudingos izoliuotos galaktikos, neturinčios kaimynių ir nepatyrusios nesenų susiliejimų.

Dar vienas svarbus naujojo tyrimo aspektas – autoriai pateikė metodą, kaip tamsiosios materijos sutankėjimo savybes nustatyti nagrinėjant vien galaktikos žvaigždžių orbitas; taigi analizei nereikia išankstinių duomenų apie galaktikos aplinką ir tamsiosios materijos pasiskirstymą. Pasiūlytas metodas suteikia naują būdą nagrinėti tikėtinas tamsiosios materijos savybes ir padės įvertinti įvairius teorinius jos prigimties modelius.

Tyrimo rezultatai publikuojami Astronomy & Astrophysics.