مشاهدات دو تلسکوپ فضایی قوی نشان می دهد که این ماده اسرار آمیز که حدود ۸۵٪ از کل هستی را فرا گرفته است، عجیب تر از چیزیست که تا کنون فکر می کردیم.
با مشاهده خوشه های کهکشانی که به هم برخورد می کنند، ستاره شناسان در حال برسی رفتار ماده تاریک هستند.
در یک پژوهش جدید، تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ پرتو ایکس چاندرا که در بازه های زمانی مختلف و از زوایای مختلف بر روی برخورد 72 خوشه کهکشانی تمرکز کرده بودند، به ما این اجازه را دادند که ببینیم که چگونه ماده تاریک در طی زمان با خودش تعامل می کند.
نتایج پژوهش 27 مارس 2015 منتشر شد که در آن عکس های برخورد خوشه هایی که دانشمندان از پیش می دانستند که ماده تاریک در آن ها وجود دارند به ترتیب زمانی کنار هم گذاشته شده بود. دیوید هاروی (David Harvey)، نویسنده ارشد این پژوهش، می گوید: ما می دانیم که گاز و ستاره ها چگونه به این برخورد ها واکنش نشان می دهند و بعد از برخورد از کجا سر در می آورند. با مقایسه این که ماده تاریک چگونه رفتار می کند می توانیم پی ببریم که ماده تاریک دقیقا چیست.
وجود ماده تاریک فقط از این طریق احساس می شود که با ماده معمولی و از طریق جاذبه بین ذرات اندرکنش دارد. با این حال، از طریق نیروی الکترومغناطیسی اندکنش انجام نمی دهد که به همین علت است که نمی توانیم آن را ببینیم. همچنین، نه نوری تولید می کند، نه نور را بازتاب می کند و یا حتی را پخش نمی کند. در واقع، ماده تاریک بیشتر از این که سیاه باشد، نامرئی است.
در این پژوهش جدید، هاروی و تیمش متوجه شدند که تا چه اندازه این ماده نامرئی است، حتی برای خودش!
وقتی دو خوشه کهکشانی به هم برخورد می کنند، گازها، ستاره ها و ماده تاریک به طرق متفاوتی اندرکنش می کنند. ابرهای گازی در پی ایجاد نیروی کششی کم کم آرام می شوند و سرانجام باز می ایستند. درحال که ستارگان به سرعت از کنار هم عبور می کنند، البته در صورتی که برخوردی میانشان صورت نگیرد.در هنگام مطالعه این که در این میان برای ماده تاریک چه اتفاقی می افتد، دانشمندان متوجه شدند که، همانند ستاره ها، ماده تاریک نیز بر روی یکدیگر تاثیر کمی دارند.
این گونه فکر می شد که ماده سیاه به طورت یکسان در میان خوشه ها گسترش می یابد زیر منطقی به نظر می رسد که انبوه ماده تاریک اندرکنش نیرومندی داشته باشند، چیزی شبیه برخورد ابرهای گاز وقتی که ذرات برخورد کننده ماده تاریک در مجاورت آنان هستند. اما به جای این که یک کشش رخ بدهد، ابرهای ماده تاریک از میان یک دیگر بی سر و صدا عبور می کنند.
ریچارد مسیی (Richard Massey) از دانشگاه دورهام انگلیس گفت: هر برخورد صدها میلیون سال به طول می انجامد و بنابراین در بازه عمر انسان، ما فقط یک تصویر ثابت از یک زاویه از ماجرا را بینیم. حالا که چندین برخورد مشاهده و مطالعه شده است، می توانیم قطعات پازل را کنار هم بگذاریم تا بهتر بفهمیم که چه اتفاقی دارد می افتد.
حالا دیگر می دانیم که ذرات ماده تاریک در مجاورت با ذرات دیگر ماده تاریک، نیروهای قوی اصطکاکی را تجربه نمی کنند، اما باید بر روی خصوصیات دیگرشان بیشتر کاوش شود. در گام بعدی دانشمندان قصد دارند تا ببینند که آیا شواهدی وجود دارد تا نشان دهد که ذرات ماده سیاه مانند توپ های بیلیارد به هم برخورد می کنند و دور می شوند. چنین اندرکنش جنبشی ای نمایان گر خصوصیات پراکنش در میان برخوردهای عظیم خوشه های کهکشانی می باشد. آن ها همچنان امیدوارند تا ببینند که چگونه ماده تاریک در هنگام برخورد با یک کهکشان عمل می کند. البته این اتفاقیست که خیلی بیشتر از برخوردهای خوشه های کهکشانی روی می دهد.
به گفته هاروی، برای ماده تاریک کاندیداهای دیگری نیز وجود دارد، بازی هنوز تمام نشده است، ولی نزدیک به یک جواب هستیم. این ذرات بزرگ نجومی بالاخره به ما این فرصت را می دهند که دنیای سیاه اطرافمان را ببینیم.
