Kotigalaksimme massasta noin 90 prosenttia on pimeää ainetta, jonka olemusta emme tunne. Uusi tutkimus paljastaa, että Linnunrataa ympäröivien tähtivanojen hyödyntäminen sen kartoitukseen on vaikeaa.
Linnunradan kiekon ympäriltä tunnetaan lukuisia tähtivanoja, jotka kiertävät galaksiamme painovoiman sitomina. Tähtivanojen arvioidaan syntyneen, kun tähtien ryhmiä osuu galaksiin ja jää sen painovoiman vangiksi. Tähtien ryhmä venyy vähitellen vanaksi.
Suurin osa tunnetuista tähtivanoista on muodoltaan jonkin verran epäsäännöllisiä. Tutkijat ovat toivoneet, että epäsäännöllisten muotojen analyysi antaisi todistusaineistoa galaksimme sisältämän pimeän aineen keskittymistä.
Vaikutusta testattiin simulaatiolla, jossa Linnunradan kokoisen galaksin aine aseteltiin melko tasaisesti, mutta mukana oli tähtien jakaumaa vastaavia pieniä vaihteluita. Tähtivanoja lisättiin galaksin kiertoradalle 15 000 kappaletta ja simulaatiota ajettiin viiden miljardin vuoden edestä.
Tutkijaryhmä odotti, että galaksi aiheuttaisi tähtivanoihinsa jonkin verran epäsäännöllisyyksiä, mutta niiden määrä yllätti.
”Simulaatioissamme emogalaksit aiheuttivat samantyyppisiä epäsäännöllisyyksiä kuin olemme havainneet oikeissakin tähtivanoissa”, sanoo Arpit Arora Washingtonin yliopistosta.
”Löytöjemme mukaan lähes kaikkiin tähtivanoihin syntyy jonkin verran rakenteellisia muutoksia. Tämä viittaa siihen, että oletus luonnostaan ohuista ja säännöllisistä tähtivanoista ei vaikuta pitävän paikkaansa”, Arora toteaa.
Näin ollen Linnunradan sisältämän pimeän aineen rakenteesta ei todennäköisesti pystytä sanomaan paljoakaan tähtivanojen perusteella. Tulevissa simulaatioissa on tarkoitus verrata jo testattua sileää massajakaumaa tilanteeseen, jossa galaksissa on pimeän massan kokkareita.
Viime vuonna havaintonsa aloittaneen Vera Rubin -observatorion arvioidaan jatkossa löytävän runsaasti uusia tähtivanoja Linnunradasta.
Aiheesta lisää Washingtonin yliopisto (englanniksi)