Varajaste galaktikate saladuste jälil

 (29)
Varajaste galaktikate saladuste jälil
Erinevatest tumeaine variantidest tekkivate galaktikate kujudP.Mocz et al., Phys.Rev.Lett.2019/IFLScience

Räägime tumeainest. Mis asi see on? Tõestusi ja kindlaid teadmisi selle kohta ei ole, kuid on palju kaudseid tõendeid, et see on nähtamatu aine, mis tungib läbi kogu universumi ja millel on keskne roll galaktikate ehk suure massiga gravitatsiooniliselt seotud tähesüsteemide tekkimisel, kirjutas IFLScience.

Kuna me ei tunne tumeaine omadusi, jääb spekuleerimiseks palju ruumi. Kas tumeda aine osakesed on rasked või kerged? USA astrofüüsikud, kasutades arvutisimulatsioone, ehitasid mitmeid galaktikaid ja vaatlesid, millised näeksid need välja erinevate omadustega tumeaine mõjul. Uuringute käigus jõuti tulemusele, et sõltumata tumeaine omadustest, oleksid need väga erinevad.

Astrofüüsikud simuleerisid seda, kuidas galaktikad võisid tekkida ning katsetasid selleks kolme erinevat stsenaariumi. 
Esimene katsetus tehti kõige laialdasemalt aktsepteeritud mudeli ehk külma tumeda ainega, mille tumeaine osakesed on rasked (10 000 korda suuremad elektronide massist) ja aeglased.

Teine katsetus tehti sooja sooja tumeda ainega, mis on pisut kergem ja pisut kiirem. Kolmas katsetus viidi läbi hägusa tumeaine mudeliga, mis koosnes ülikergetest osakestest (miljardeid korda kergem kui elektronid).

Teadlased lõid stsenaariumide läbimängimiseks kolm protogalaktikat. Külma tumeda aine stsenaariumi korral moodustasid galaktikad heleda kerakujulise halo. Sooja tumeda aine korral tekkis tumeainest sabataoline moodustis ja viimase stsenaariumi läbimängus moodustusid hõõgniitide sarrnased kiud.

Seotud lood:

Täna me ei tea, milline oli protogalaktikaid ümbritsev keskkond, kuid loodetavasti suudavad uuemad teleskoobid selle mõistatuse varsti lahendada.

Teadlased loovad nüüd nende väljamõeldud galaktikate üksikasjalikumad simulatsioonid, mida saab võrrelda uuematelt teleskoopidelt saadavate andmetega.