Lumile lui materie întunecată iar materia regulată se leagă numai prin intermediul lor gravitatie — iar astronomii speră că cavitățile uriașe din spațiu cunoscute sub numele de „superbule” ar putea deține cheia pentru înțelegerea acestei conexiuni.
Galaxia noastră, ca aproape toate celelalte, este plină cu o substanță invizibilă cunoscută sub numele de materie întunecată. Există o mulțime de dovezi pentru materia întunecată – cu toate acestea, natura exactă a substanței evazive rămâne un mister cosmic.
Astronomii doresc cu disperare să identifice materia întunecată și o modalitate prin care pot înțelege mai multe despre ea este prin observarea influenței gravitaționale asupra materiei normale. Dar galaxiile sunt locuri complexe, aglomerate, cu tot felul de interacțiuni, evenimente și explozii energetice se întâmplă tot timpul – așa că este dificil să separăm influența materiei întunecate de comportamentul normal al materiei obișnuite.
Acum, astronomii de la Universitatea din Tartu din Estonia s-ar putea să fi găsit un punct de legătură inteligent: superbbulele.
După cum este descris în lucrarea lor recentă trimise revistei Astronomy & Astrophysics pentru evaluare și publicare, superbbulele sunt cavități uriașe pe care exploziile stelare puternice numite supernove le sculptează din mediul interstelar – bucățile libere de particule încărcate și praf care plutesc între stele.
Este nevoie de mai mult de o supernovă pentru a face o superbulă, dar stelele gigantice se nasc adesea împreună în grupuri mari. Au tendința de a avea o durată de viață similară și, de asemenea, tind să explodeze împreună la sfârșitul vieții. Când mai multe supernove se declanșează, undele lor de explozie creează o regiune de înaltă densitate în mediul interstelar care se întinde până la mii de ani lumina peste — o superbbullă.
Deoarece o superbbula are o densitate puțin mai mică decât cea din jur, creează mici diferențe gravitaționale în regiunile din jurul ei. Folosind simulări ale superbbulelor și ale mediului lor, cercetătorii au descoperit că diferențele gravitaționale din cadrul superbbulelor influențează atât stelele, cât și materia întunecată care trece prin ele, acționând ca o sursă de frecare care încetinește viteza de rotație a ambelor tipuri de materie.
Cercetătorii au descoperit că prezența superbbulelor poate afecta rata generală de rotație a stelelor și galaxiilor cu aproximativ 4% pe miliard de ani. Pe parcursul duratei de viață a unei galaxii, asta poate însemna reducerea a aproximativ jumătate din energia de rotație totală a unei galaxii, afectând în mare măsură orbitele stelelor și ale materiei întunecate.
Dar superbbulele afectează materia întunecată și stelele în moduri diferite. Superbulele încetinesc materia întunecată, dar nu la fel de mult ca stelele – ceea ce creează o deconectare în evoluția lor. Proprietățile materiei întunecate din interiorul galaxiilor – cel mai important, energia sa de rotație – se schimbă, de asemenea, ca răspuns la frecarea superbbulei, care, la rândul său, influențează legătura gravitațională dintre materia întunecată și materia normală în moduri care ar putea fi detectabile.
Acesta este un indiciu intrigant. În timp ce rezultatele lor se bazează doar pe simulări, cercetătorii cred că studiile viitoare vor dezvălui mai bine cum pot fi folosite superbbulele pentru a dezlega relația dintre materia întunecată și materia normală. Acest lucru le va permite în cele din urmă astronomilor să cartografieze pozițiile și vitezele stelelor din apropierea superbbulelor pentru a căuta semne despre modul în care se comportă materia întunecată de la bază.