Νέα στοιχεία για τη σκοτεινή ύλη την καθιστούν ακόμα πιο εξωτική.
Συστάδες γαλαξιών είναι οι μεγαλύτερες γνωστές δομές στο σύμπαν, που περιέχουν χιλιάδες γαλαξίες και θερμό αέριο. Αλλά το πιο σημαντικό είναι ότι περιέχουν τη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη, η οποία αντιπροσωπεύει το 27% όλων των υλικών και της ενέργειας. Τα τρέχοντα μοντέλα της σκοτεινής ύλης προβλέπουν ότι οι συστάδες γαλαξιών έχουν πολύ πυκνούς πυρήνες και πως αυτοί οι πυρήνες περιέχουν ένα ογκώδη γαλαξία που δεν μετακινείται ποτέ από το κέντρο του συμπλέγματος.
Όμως, αφού μελέτησαν δέκα συστάδες γαλαξιών, ο David Harvey στο Εργαστήριο Αστροφυσικής της EPFL και οι συνεργάτες του στη Γαλλία και το Ηνωμένο Βασίλειο ανακάλυψαν ότι η πυκνότητα είναι πολύ μικρότερη από την προβλεπόμενη και ότι ο γαλαξίας στο κέντρο κινείται στην πραγματικότητα.
Κάθε σύμπλεγμα γαλαξιών περιέχει έναν γαλαξία που είναι πιο φωτεινός από τους άλλους, και φέρει την ονομασία brightest cluster galaxy ή BCG. Πρόσφατες ενδείξεις από προσομοιώσεις μη τυποποιημένης σκοτεινής ύλης δείχνουν ότι τα BCG κυματίζουν μακρυά μετά τη χαλάρωση του συγκροτήματος των γαλαξιών. Πρόκειται για υπολειμματική ταλάντευση που προκαλείται από τη μαζική συγχώνευση των συστάδων γαλαξιών.
Οι ερευνητές συνέκριναν τις παρατηρήσεις τους με τις προβλέψεις από τη σουίτα των κοσμολογικών υδροδυναμικών προσομοιώσεων του Μπαχάμας και διαπίστωσαν ότι αυτά τα δύο δεν ταιριάζουν μεταξύ τους. Σύμφωνα με το Πρότυπο Μοντέλο της σκοτεινής ύλης (που ονομάζεται “ψυχρή σκοτεινή ύλη”), αυτή η ταλάντευση δεν υπάρχει επειδή η τεράστια πυκνότητα της σκοτεινής ύλης τη διατηρεί στενά συνδεδεμένη στο κέντρο του συμπλέγματος των γαλαξιών. Επομένως, αυτή η αναντιστοιχία υποδηλώνει την ύπαρξη μιας ακόμη άγνωστης φυσικής που δεν έχει ληφθεί υπόψη.
Τα συσσωρεύματα των γαλαξιών που μελετούσαν οι αστρονόμοι λειτουργούν επίσης ως ισχυροί βαρυτικοί φακοί: είναι τόσο μαζικοί που υποχωρούν μετά από αρκετό διάστημα ώστε να διαστρεβλώνουν το φως που διέρχεται από αυτά, όπως ένας φακός. Ως αποτέλεσμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να δημιουργήσουν ένα χάρτη της σκοτεινής ύλης, να επεξεργαστούν εκεί όπου βρίσκεται το κέντρο και στη συνέχεια να παρατηρούν πώς το BCG κουνιέται γύρω από αυτό το κέντρο.
Βρήκαμε ότι τα BCG σπρώχνουν τριγύρω από το κάτω μέρος του φωτοστέφανου , λέει ο David Harvey. «Αυτό δείχνει ότι, αντί για μια πυκνή περιοχή στο κέντρο του συμπλέγματος των γαλαξιών, υπάρχει μια πολύ πιο πελματική κεντρική πυκνότητα – ένα εντυπωσιακό σήμα εξωτικών μορφών σκοτεινής ύλης ακριβώς στην καρδιά των γαλαξιακών συστάδων». Η ταλάντωση δείχνει επίσης ότι τα BCGs δεν μπορούν να συμπίπτουν ακριβώς με το φωτοστέφανο του σύμπλεγμα , πράγμα που σημαίνει ότι ορισμένα μοντέλα των συστάδων γαλαξιών πρέπει να προσαρμοστούν.
Οι επιστήμονες θα επεκτείνουν την έρευνά τους με μεγαλύτερες έρευνες για συστάδες γαλαξιών όπως το Euclid. Ελπίζουν ότι αυτό θα τους επιτρέψει να επιβεβαιώσουν τα ευρήματά τους, αλλά επίσης να καθορίσουν αν το BCG τρεμοπαίζει εξαιτίας της νέας θεμελιώδης φυσικής ή από ένα νέο αστροφυσικό φαινόμενο.
