Ciemna materia może być prawdziwym problemem. Przyciąganie tej niezidentyfikowanej, niewidzialnej materii w Drodze Mlecznej może spowalniać obracający się pasek gwiazd w sercu galaktyki.
Opierając się na technice, która odtwarza historię spowolnienia w sposób podobny do analizy słojów drzewa, prędkość słupka spadła o co najmniej 24 procent od czasu, gdy uformowała się miliardy lat temu.
To spowolnienie jest „kolejnym pośrednim, ale ważnym dowodem na to, że ciemna materia jest rzeczą, a nie tylko przypuszczeniem, ponieważ bez niej nie może się to wydarzyć” – mówi astrofizyk Martin Weinberg z University of Massachusetts Amherst, który nie był zaangażowany w badania.
Wiele galaktyk spiralnych, w tym Droga Mleczna, zawiera centralny obszar w kształcie pręta, gęsto wypełniony gwiazdami i otoczony przez ramiona galaktyki. Poprzeczka ma również kilka grup: załogę gwiazd uwięzionych przez jej grawitacyjny wpływ. Gwiazdy te krążą wokół stabilnego grawitacyjnie punktu położonego wzdłuż poprzeczki i dalej od centrum galaktyki, znanego jako punkt Lagrange’a.
Jeśli rotacja zwolni, poprzeczka wydłuży się , a tagalongi również przesuną się na zewnątrz. Gdy tak się stanie, ta kohorta wieszaków zbierze dodatkowe gwiazdki. Według symulacji komputerowych procesu te dodatkowe gwiazdy powinny układać się warstwami na zewnątrz grupy, mówi astrofizyk Ralph Schönrich z University College London. Warstwy gwiazd odciskają zapis rozwoju grupy. „Właściwie jest jak drzewo, które można wyciąć we własnej galaktyce” – mówi.
Schönrich i astrofizyk Rimpei Chiba z Uniwersytetu Oksfordzkiego badali, w jaki sposób skład gwiazd w grupie zmieniał się od zewnętrznej krawędzi do głębszych warstw. Dane z sondy Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej ujawniły, że gwiazdy w zewnętrznych warstwach poprzeczki były mniej wzbogacone w pierwiastki cięższe od helu niż gwiazdy w warstwach wewnętrznych. To dowód na to, że grupa gwiazd porusza się na zewnątrz w wyniku spowolnienia poprzeczki, twierdzą naukowcy. Dzieje się tak dlatego, że gwiazdy w centrum galaktyki – które w bardziej odległej przeszłości przesłoniłyby grupę – są bardziej wzbogacone w cięższe pierwiastki niż te dalej.
Spowolnienie paska wskazuje, że działa na niego siła grawitacyjna, a mianowicie przyciąganie ciemnej materii w galaktyce. Sama zwykła materia nie wystarczyłaby do zmniejszenia prędkości. „Jeśli nie ma ciemnej materii, pasek nie zwolni” – mówi Chiba.
Ale wyniki wzbudziły pewien sceptycyzm. „Niestety nie jest to jeszcze dla mnie przekonujące” – mówi astrofizyk Isaac Shlosman z University of Kentucky w Lexington. Na przykład wątpi, czy warstwowanie słojów rzeczywiście miałoby miejsce. „Trudno uwierzyć, że tak jest w systemie realistycznym”, w przeciwieństwie do uproszczonej symulacji komputerowej, mówi.
Z drugiej strony Weinberg mówi, że chociaż badanie opiera się na różnych założeniach, podejrzewa, że jest poprawne.
