Temná hmota patrí medzi najväčšie záhady moderného vesmíru. Nevidíme ju, nedokážeme ju priamo zachytiť, no napriek tomu tvorí väčšinu všetkej hmoty okolo nás. Najnovší výskum teraz naznačuje niečo, čo by mohlo zásadne zmeniť naše chápanie kozmu – temná hmota možno nepôsobí len gravitačne, ale aj sama na seba.
Vedci z University of California Riverside prišli s modelom, ktorý by mohol vysvetliť viaceré dlhodobé záhady, s ktorými si klasická astrofyzika nevie poradiť. Ich zistenia naznačujú, že temná hmota nemusí byť tak „pasívna“, ako sme si doteraz mysleli.
Záhadná zložka vesmíru
Temná hmota tvorí približne 85 percent všetkej hmoty vo vesmíre. Napriek tomu ju nevidíme – nevyžaruje ani nepohlcuje svetlo. Jej existenciu odvodzujeme len nepriamo, najmä z gravitačných účinkov na galaxie a hviezdy, čo z nej robí jednu z najtajomnejších zložiek kozmu.
Doterajší dominantný model ju opisuje ako „studenú“ a bezkolíznu. To znamená, že jej častice sa navzájom takmer neovplyvňujú a jednoducho prechádzajú jedna cez druhú bez interakcie. Tento model funguje veľmi dobre pri veľkých kozmických štruktúrach, no zlyháva pri vysvetlení hustých a kompaktných oblastí.
Nový pohľad: keď temná hmota interaguje sama so sebou
Práve tu prichádza na scénu nový koncept známy ako self-interacting dark matter, teda temná hmota, ktorá dokáže interagovať sama so sebou. Vedci hovoria, že takéto zrážky medzi časticami by mohli viesť k výmene energie a k vzniku extrémne hustých jadier, čo predstavuje zásadný odklon od doterajších predstáv.
Tento proces sa označuje ako gravito-termálne kolabovanie. V jeho dôsledku môžu vznikať kompaktné objekty s hmotnosťou až miliónnásobku Slnka. Hoci sú neviditeľné, ich gravitačný vplyv môže byť obrovský a dokáže meniť štruktúru celých galaxií.
Tri záhady, ktoré konečne dávajú zmysel
Vedci analyzovali tri konkrétne prípady, ktoré by tento model mohol vysvetliť. Prvým je gravitačná šošovka vzdialenej galaxie JVAS B1938+666, kde sa objavilo jemné, ale výrazné skreslenie svetla. To naznačuje prítomnosť neviditeľného, no extrémne hustého objektu.
Druhým príkladom je hviezdny prúd GD-1 v našej galaxii. Ide o dlhý pás hviezd, ktorý vykazuje zvláštne medzery a rozvetvenia, akoby ním niečo prešlo. Tento jav vedci interpretujú ako dôkaz, že temná hmota môže fyzicky narúšať štruktúry hviezd.
Jedna teória namiesto viacerých
Zaujímavé je, že doteraz si každý z týchto javov vyžadoval vlastné vysvetlenie. Nový model však ponúka jednotný pohľad a ukazuje, že jediný mechanizmus môže vysvetliť viacero záhad naraz.
Tretím prípadom je hviezdokopa Fornax 6, ktorej kompaktnosť bola dlho nevysvetliteľná. Nový model naznačuje, že by ju mohla držať pokope hustá koncentrácia temnej hmoty, ktorá pôsobí ako gravitačná kotva stabilizujúca celé zoskupenie.
Zmena v chápaní vesmíru?
Ak sa tieto zistenia potvrdia, mohli by zásadne ovplyvniť naše chápanie vzniku a vývoja galaxií. Interakcie temnej hmoty na malých škálach by totiž mohli zohrávať oveľa väčšiu úlohu, než sa doteraz predpokladalo, čo by znamenalo prepis základných modelov vesmíru.
Výskum bol publikovaný v prestížnom vedeckom časopise Physical Review Letters, čo naznačuje jeho význam v rámci fyziky a astrofyziky. Zatiaľ ide o teoretický model, no ak sa potvrdí, môže ísť o jeden z najväčších objavov v chápaní reality, ktorú nevidíme.