Ερευνώντας για την λάμψη της σκοτεινής ύλης με την παρατήρηση της γαλαξιακής άλω με σκεδασμένο φως

Το κύριο χαρακτηριστικό της σκοτεινής ύλης είναι ότι παραμένει αόρατη. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι η σκοτεινή ύλη δεν αντιδρά κατά καιρούς με το φως. Ερευνητές εξέτασαν την πιθανότητα η σκοτεινή ύλη να σκεδάζει το φως των άστρων, δημιουργώντας μια δυναμικά ανιχνεύσιμη λάμψη γύρω από τους γαλαξίες. Η ομάδα βρήκε μη αδιάσειστα στοιχεία αυτής της «άλω φωτός», αλλά ισχυρίζεται ότι παρατηρήσεις μεγαλύτερων μηκών κύματος θα μπορούσε να προσφέρει μια ευκαιρία να «δούμε» τη σκοτεινή ύλη.

Οι αστρονόμοι συμπεραίνουν την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης από την κίνηση των γαλαξιών. Περιστρεφόμενοι γαλαξίες, για παράδειγμα, θα μπορούσαν ενδεχομένως να διαλυθούν, εάν δεν τους κρατούσαν στη θέση τους γιγάντια νέφη σωματίων μεγάλης μάζας. Η κοινή υπόθεση είναι ότι αυτά τα σωμάτια έχουν μηδενική αλληλεπίδραση με το φως, ωστόσο ορισμένα μοντέλα υποθέτουν ότι η σκοτεινή ύλη μπορεί να διασπαστεί σε φωτόνια ή να σκεδάζουν φωτόνια σε σπάνιες περιπτώσεις.

Οι Jonathan Davis και Joseph Silk από το Ινστιτούτο Αστροφυσικής του Παρισιού, ερεύνησαν ένα πιθανό σημάδι της σκοτεινής ύλης σε σκεδαζόμενο φως. Πήραν ως αντιπροσωπευτικό παράδειγμα τον γαλαξία-«ακιδωτό τροχό», Μ101, o οποίος είναι ένας γαλαξίας, που μελετήθηκε καλά και βρίσκεται σε απόσταση 21 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Φαντάζονται φως να βγαίνει από τον γαλαξία και να αναπηδά στη σκοτεινή ύλη στην εξωτερική περιφέρεια. Αυτό το σκεδαζόμενο φως θα μπορούσε να δημιουργεί μια λάμψη γύρω από τον γαλαξία, λίγο όπως η λάμψη γύρω από μια λάμπα που περιβάλλεται από ομίχλη.

Μια τέτοια λάμψη παρατηρήθηκε ήδη σε ορατά μήκη κύματος από τη συστοιχία τηλεσκοπίων Dragonfly, αλλά καθώς μπορεί να προέρχεται εξολοκλήρου από άλλες πηγές, όπως σκόνη ή μεμονωμένα άστρα, δεν υπάρχει προς το παρόν τρόπος να πιστοποιηθεί ότι η σκοτεινή ύλη έχει οποιαδήποτε συμβολή. Ωστόσο, οι Davis και Silk δείχνουν ότι οι αστρονόμοι μπορεί να έχουν μια καλύτερη ευκαιρία να ανιχνεύσουν μια λάμψη σκοτεινής ύλης σε υπέρυθρα μήκη κύματος, όπου δεν έχουν γίνει ακόμη παρατηρήσεις με αρκετή ευαισθησία.

Πηγή: APS

Περισσότερα στο άρθρο: Jonathan H. Davis and Joseph Silk, Glow in the Dark Matter: Observing Galactic Halos with Scattered Light, Phys. Rev. Lett. 114, 051303 – Published 4 February 2015