Badania ruchu gwiazd w Drodze Mlecznej nie przyniosły dowodów istnienia ciemnej materii w przestrzeni wokół Słońca - informują chilijscy naukowcy. Teorie przewidują, że najbliższe sąsiedztwo naszej gwiazdy powinno być wypełnione tą tajemniczą, niewidzialną substancją, którą można wykryć jedynie dzięki jej grawitacyjnemu oddziaływaniu. Najnowsze badania, przeprowadzone w Europejskim Obserwatorium Południowym (ESO), wskazują jednak, że te teorie nie przystają do faktów. Może to oznaczać, że próby bezpośredniego wykrycia na Ziemi cząstek ciemnej materii mają niewielką szansę powodzenia.
W pracy uwzględniono łącznie ponad 400 czerwonych olbrzymów, znajdujących się w odległości do 13 000 lat świetlnych od Słońca, w różnych odległościach od płaszczyzny Galaktyki, w kierunku południowego bieguna Drogi Mlecznej. Obliczono masę materii w sąsiedztwie Słońca w objętości czterokrotnie większej niż analizowana we wcześniejszych badaniach. Wyniki zostaną opublikowane w czasopismie "The Astrophysical Journal".
"Masa, którą ustaliliśmy, bardzo dobrze pasuje do tego, co widzimy – gwiazd, pyłu i gazu – w obszarze wokół Słońca" - mówi kierownik zespołu Christian Moni Bidin - "ale nie pozostawia to miejsca na dodatkową materię – ciemną materię – której się spodziewaliśmy. Nasze obliczenia pokazują, że powinna być wyraźnie widoczna w pomiarach. Ale po prostu jej tam nie ma!"
Ciemna materia to dodatkowy składnik kosmosu, początkowo zaproponowany dla wyjaśnienia, dlaczego zewnętrzne części galaktyk, w tym naszej Drogi Mlecznej, obracają się tak szybko. Obecnie ciemna materia to podstawowy element teorii dotyczących formowania i ewolucji galaktyk. Jak się powszechnie uważa, odpowiada ona za około 80 proc. masy we Wszechświecie, wszelkie próby wykrycia jej, podjęte do tej pory w laboratoriach na Ziemi, zakończyły się jednak porażką.
Naukowcy badają ilość materii starannie mierząc ruchy wielu gwiazd, w szczególności tych położonych daleko od płaszczyzny Drogi Mlecznej. Ruchy te są wynikiem wzajemnego oddziaływania grawitacyjnego całej materii – tej normalnej, którą widzimy i tej ciemnej. Obecne modele astronomiczne formowania galaktyk i ich rotacji sugerują, że Droga Mleczna jest otoczona przez halo ciemnej materii. Nie są w stanie precyzyjnie określić kształtu halo, ale wskazują na istnienie znaczących ilości ciemnej materii w obszarze wokół Słońca. Fakt, że nie odkryto jej w najnowszych badaniach podważa te teorie, bo można go wytłumaczyć tylko mało prawdopodobnym, bardzo wydłużonym kształtem halo. Nowe wyniki oznaczają także, że próby wykrycia ciemnej materii na Ziemi poprzez śledzenie oddziaływania jej cząstek z widoczną materią, mają bardzo małą szansę na sukces.
"Droga Mleczna z pewnością rotuje znacznie szybciej, niż może to powodować sama tylko widzialna materia. Zatem jeśli ciemna materia nie jest obecna tam, gdzie się jej spodziewaliśmy, trzeba znaleźć nowe rozwiązanie problemu brakującej masy. Nasze wyniki zaprzeczają obecnie akceptowanym modelom. Tajemnica ciemnej materii stała się jeszcze bardziej ciekawa" - podsumowuje Christian Moni Bidin.
Obserwacje wykonano za pomocą spektrografu FEROS na 2,2-metrowym teleskopie MPG/ESO, instrumentu Coralie na 1,2-metrowym Teleskopie Leonharda Eulera, instrumentem MIKE na Teleskopie Magellana II oraz Spektrografem Echelle na Teleskopie Irene du Pont. Dwa pierwsze teleskopy znajdują się w Obserwatorium ESO La Silla, a pozostałe w Obserwatorium Las Campanas – w obu przypadkach na terytorium Chile.
Na podstawie materiałów prasowych ESO