Počítačová simulace odhalila temnou hmotu v naší galaxii

V naší galaxii by se mohl nacházet rotující disk temné hmoty, který dosud unikal pozornosti astronomů. Upozornila na něj počítačová simulace švýcarských a britských vědců. Citlivý detektor, který je právě spouštěn v Itálii, by existenci tohoto disku mohl brzy potvrdit.

Temná hmota není přímo pozorovatelná, protože nevydává záření v žádné části elektromagnetického spektra. Působí však svou gravitací, takže na její přítomnost lze usuzovat nepřímo. Nejde o bezvýznamnou kuriozitu; astronomové odhadují, že temné hmoty je ve vesmíru téměř šestkrát více než hmoty, kterou jsme schopni pozorovat. Její podstata však zatím zůstává záhadou. Odhalit by ji mohl právě spouštěný urychlovač LHC.

Neviditelný rotující disk

Vědci se dosud domnívali, že temná hmota se ve vesmíru vyskytuje pouze v podobě obřích kulovitých útvarů, z nichž jeden obklopuje naši galaxii jako jakási "temná svatozář". Tato představa vychází z počítačových simulací, které berou v úvahu pouze samotné gravitační působení temné hmoty.

Nový model vzal v úvahu také gravitační působení hvězd a plynu, tedy "obyčejné" hmoty v galaxii. Z výsledků vyplývá, že většina temné hmoty sice galaxii skutečně obklopuje, ale menší část byla gravitací vtažena dovnitř a vytvořila disk rotující kolem středu galaxie spolu s hvězdami.

"Tento disk má ve srovnání s temnou hmotou na vnějším obvodu galaxie pouze poloviční hustotu. Právě proto jej astronomové dosud nezaznamenali," říká jeden z autorů nového modelu,  Justin Read z Curyšské univerzity.

Naděje na přímé potvrzení

Mezinárodní tým vědců nyní v Itálii připravuje ke spuštění detektor XENON 100, který bude dostatečně citlivý, aby mohl existenci disku temné hmoty potvrdit. Mělo by to být snazší než odhalit temnou hmotu, která galaxii obklopuje. Země totiž spolu se Sluncem obíhá rychlostí 220 kilometrů za sekundu kolem středu galaxie, zatímco extragalaktická temná hmota zůstává v klidu, takže naše přístroje se vůči ní pohybují. Disk temné energie uvnitř galaxie však rotuje stejně jako hvězdy a vůči nám se jeví jako nehybný.

"Je to jako když jedete po dálnici. Zdá se vám, že auta kolem vás stojí, protože se pohybují stejnou rychlostí jako vy," vysvětlil další člen týmu, Victor Debattista.

Foto NASA/JPL-Caltech, J. Read & O. Agertz