Trpasličí galaxie pohledem OmegaCAM, VLT Survey Telescope. Kredit: ESO.

Jak to vypadá, trpasličí galaxie si už pomalu vybudovaly pověst věčných rebelů, kteří se vzpouzejí zavedeným pořádkům. A je to dobře, vědci alespoň budou ve střehu a neusnou na vavřínech doposud nevyvrácených teorií. Nejnověji teď hlásí narušení rovnováhy Síly, respektive vládnoucích fyzikálních teorií, kolem trpasličích galaxií tým Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, zkráceně SISSA z italského Terstu.

Paolo Salucci. Kredit: Stefania.deluca / Wikimedia Commons.

Podle studie, kterou autoři Ekaterina Karukes a Paolo Salucci publikovali v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, statistické analýzy trpasličích spirálních galaxií ukazují neočekávanou, přímo podezřelou interakci mezi temnou a běžnou hmotou. Jsou to poměrně zřetelné výsledky, které prý není možné jednoduchým způsobem vysvětlit v rámci Standardního modelu částicové fyziky. Pokud samozřejmě nejde o nějakou chybu. Jak se zdá, z trpasličích spirálních galaxií na nás možná vykukuje nová fyzika. Už to zní asi trochu otřepaně, ale fyzici očividně netouží po ničem jiném. Standardní model jakžtakž funguje, ale jsou v něm mezery, a všichni jsou nažhavení na to, aby je mohli zaplnit.

Ekaterina Karukes. Kredit: SISSA.

Karukesová a Salucci studovali galaxie, které připomínají Mléčnou dráhu, jsou ale mnohem, asi tak deset tisíckrát menší. Je to prý poprvé, kdy někdo detailně analyzoval podobné miniaturní galaxie, a hned to má pořádný ohlas. Badatelé prozkoumali celkem 36 takových galaxií a zaměřili se na jejich temnou hmotu. V našich představách tvoří temná hmota většinu hmoty ve vesmíru. Obvykle máme za to, že temná hmota se s běžnou hmotou navzájem nijak neovlivňuje. Jedinou výjimkou je v tomto směru gravitace, díky které o temné hmotě alespoň něco málo tušíme.

Vyloženě roztomilá trpasličí spirální galaxie NGC 5474. Kredit: GALEX / NASA.

Karukesová se Saluccim teď ale přišli s tím, že tohle v trpasličích spirálních galaxiích vlastně tak úplně neplatí. Zjistili, že struktura temné hmoty v těchto malých galaxiích podezřele odpovídá struktuře viditelné hmoty. Pokud je v dané trpasličí spirální galaxii viditelná hmota nahloučená, tak to platí i pro temnou hmotu. A jestliže je v některé z těchto galaxií nápadně více viditelné hmoty než v jiných, tak je to s temnou hmotou zase stejné.

Podle vědců je to velice zřetelné. A Standardní model pro to nemá žádné pohotové vysvětlení. Podobné věci prý lze vidět i ve velkých spirálních galaxiích. Tam se ale nabízejí možná vysvětlení pomocí astrofyzikálních procesů v galaxiích, která v zásadě nevyžadují novou fyziku. V trpasličích spirálních galaxiích taková vysvětlení k dispozici nejsou. Karukesová a Salucci jsou přesvědčeni, že jejich 36 trpasličích spirálních galaxií představuje jenom špičku ledovce. O malé galaxie se teď vědci budou zajímat s ještě větší intenzitou, a třeba se s tímhle ledovcem vynoří i vytoužená nová fyzika.

Video:   Dark Matter in Galaxies - An Online Course (MOOC)

Literatura
SISSA 15. 12. 2016, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society online 29. 11. 2016.