Kleine spiraalvormige sterrenstelsels die de afgelopen jaren zijn gevonden, schenden de postulaten van het standaardmodel van de fysica, omdat donkere materie erin niet alleen zichtbare materie moet aantrekken, maar deze ook op andere manieren op zijn plaats moet houden, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift MNRAS.
“Deze mini-spiraalstelsels zouden een portaal kunnen zijn dat ons naar een wereld van nieuwe fysica leidt die het standaardmodel en zijn verklaringen voor donkere materie en donkere energie overstijgt. We hebben 36 van deze sterrenstelsels bestudeerd, wat voldoende is om statistische conclusies te trekken, en vonden een verband tussen de structuur van gewone materie waaruit sterren en gas bestaan, en een vergelijkbare eigenschap van zijn donkere 'zus', 'zei Paolo Salucci van het SISSA-instituut in Trieste (Italië).).
Wetenschappers geloofden lange tijd dat het heelal bestaat uit de materie die we zien en die de basis vormt van alle sterren, zwarte gaten, nevels, stofclusters en planeten. Maar de eerste waarnemingen van de bewegingssnelheid van sterren in nabije sterrenstelsels toonden aan dat de sterren aan hun rand met een onmogelijk hoge snelheid bewegen, ongeveer 10 keer hoger dan de berekeningen lieten zien.
De reden hiervoor was, volgens wetenschappers van vandaag, de zogenaamde donkere materie - een mysterieuze substantie, die goed is voor ongeveer 75% van de massa materie in het heelal. Typisch heeft elk sterrenstelsel ongeveer 8-10 keer meer donkere materie dan zijn zichtbare "neef", en deze donkere materie houdt de sterren op hun plaats en voorkomt dat ze "verstrooid worden".
Tegenwoordig zijn, zoals Salucci zegt, bijna alle wetenschappers overtuigd van het bestaan van donkere materie, maar de eigenschappen ervan, naast de duidelijke gravitatie-invloed op sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels, blijven een mysterie en een onderwerp van controverse onder astrofysici en kosmologen. De meeste wetenschappers nemen aan dat het onwaarschijnlijk is dat deeltjes van donkere materie, de zogenaamde "watjes", op een andere manier in wisselwerking treden met zichtbare materie, behalve door zwaartekracht.
Salucci en zijn collega's vonden het eerste bewijs dat dit niet het geval is door recent ontdekte dwergstelsels in de onmiddellijke nabijheid van de Melkweg te observeren. Deze sterrenstelsels zijn qua vorm en eigenschappen vergelijkbaar met de Melkweg, maar ze zijn tientallen en zelfs honderden keren kleiner dan onze Melkweg.
Waarnemingen van de beweging van sterren binnen en aan de rand van drie dozijn van dergelijke "mini-sterrenstelsels" onthulden een onbegrijpelijk fenomeen - het bleek dat de vorm van klonten van donkere materie in zulke metropolen van sterren samenviel met hoe de sterrenstelsels zelf eruit zagen.
Als zichtbare materie in een melkwegstelsel met een bepaalde massa bijvoorbeeld op één plaats is geconcentreerd, zal donkere materie hetzelfde doen. Evenzo, als het sterrenstelsel sterk "uitgerekt" is en de sterren erin zich op grote afstand van elkaar bevinden, zal donkere materie een vergelijkbare vorm aannemen. Dit is een zeer krachtig effect dat niet kan worden verklaard met behulp van het standaardmodel van de fysica”, legt Salucci uit.
Promotie video:
Zoals de wetenschapper opmerkt, bestaan vergelijkbare effecten in grotere sterrenstelsels, maar een dergelijke verdeling van donkere materie daarin werd eerder verklaard door astrofysische processen die kunnen worden beschreven in het kader van de bestaande ideeën over de structuur van het heelal. Verdere waarnemingen van kleine sterrenstelsels, hoopt Salucci, zullen ons helpen precies te begrijpen hoe het standaardmodel wordt geschonden en welke eigenschappen donkere materie heeft.
