Gli astronomi vengono lasciati a grattarsi la testa per una nuova osservazione di un "ammasso" di materia oscura apparentemente lasciato alle spalle dopo una massiccia fusione tra ammassi di galassie. Le implicazioni di questa scoperta presentano sfide alle attuali comprensioni di come la materia oscura influenza le galassie e gli ammassi di galassie.
Inizialmente, le osservazioni fatte nel 2007 sono state respinte come dati errati. Nuovi dati ottenuti dal telescopio spaziale Hubble nel 2008 hanno confermato le precedenti osservazioni sulla separazione della materia oscura e delle galassie. Le nuove prove si basano sulle osservazioni di un ammasso di galassie che si fondono a distanza chiamato Abell 520. A questo punto, gli astronomi hanno una sfida davanti a loro per spiegare perché la materia oscura non si sta comportando come previsto.
"Questo risultato è un enigma", ha detto l'astronomo James Jee (Università della California, Davis). "La materia oscura non si sta comportando come previsto e non è ovviamente chiaro cosa stia succedendo. Le teorie sulla formazione di galassie e sulla materia oscura devono spiegare ciò che stiamo vedendo. "
Le attuali teorie sulla materia oscura affermano che potrebbe essere una sorta di "colla" gravitazionale che tiene insieme le galassie. Una delle altre proprietà interessanti della materia oscura è che, a detta di tutti, non è fatta delle stesse cose di persone e pianeti, ma interagisce "gravitazionalmente" con la materia normale. Gli attuali metodi per studiare la materia oscura sono l'analisi delle fusioni galattiche, poiché le galassie interagiranno in modo diverso rispetto ai loro aloni di materia oscura. Le attuali teorie sono supportate da osservazioni visive di fusioni di galassie nel Bullet Cluster e sono diventate un classico esempio della nostra attuale comprensione della materia oscura.
Gli studi su Abell 520 stanno inducendo gli astronomi a riflettere due volte sulla nostra attuale comprensione della materia oscura. Le prime osservazioni hanno rilevato la materia oscura e il gas caldo, ma mancavano di galassie luminose, che normalmente vengono rilevate nelle stesse regioni delle concentrazioni di materia oscura. Tentando di dare un senso alle osservazioni, gli astronomi hanno usato la Wide Field Planetary Camera 2 di Hubble per mappare la materia oscura nel cluster usando una tecnica di lente gravitazionale.
"Osservazioni come quelle di Abell 520 sono umilianti nel senso che nonostante tutti i salti e i limiti della nostra comprensione, di tanto in tanto, siamo fermati dal freddo", ha detto Arif Babul (Università di Victoria, British Columbia).
Jee ha aggiunto: “Conosciamo forse sei esempi di collisioni di ammassi di galassie ad alta velocità in cui è stata mappata la materia oscura, ma Bullet Cluster e Abell 520 sono i due che mostrano le prove più chiare delle recenti fusioni e sono incompatibili con ciascuna altro. Nessuna singola teoria spiega il diverso comportamento della materia oscura in queste due collisioni. Abbiamo bisogno di più esempi. "
Il team ha lavorato su numerose possibilità per i loro risultati, ognuno con la propria serie di domande senza risposta. Una di queste possibilità è che Abell 520 è stata una fusione più complicata rispetto all'incontro Bullet Cluster. Potrebbero esserci state diverse galassie che si sono fuse in Abell 520 invece dei due responsabili del Bullet Cluster. Un'altra possibilità è che come il riso ben cotto, la materia oscura possa essere appiccicosa. Quando le particelle di materia ordinaria si scontrano, perdono energia e, di conseguenza, rallentano. Potrebbe essere possibile che parte della materia oscura interagisca con se stessa e resti indietro dopo una collisione tra due galassie.
Un'altra possibilità potrebbe essere che c'erano più galassie nel nucleo, ma erano troppo deboli per essere rilevate da Hubble. Essendo dimmer, le galassie avrebbero formato molte meno stelle rispetto ad altri tipi di galassie. Il team prevede di utilizzare i propri dati Hubble per creare simulazioni al computer della collisione, nella speranza di ottenere indizi vitali negli sforzi per comprendere meglio il comportamento insolito della materia oscura.
Se vuoi saperne di più sul telescopio spaziale Hubble, visita: http://www.nasa.gov/hubble
